Révolution climatique : un tiers de l'Arctique-boréal devient émetteur de CO₂ ! Quelles conséquences ?
Les scientifiques ont fait une découverte importante à l'occasion de la fonte des glaces de l'Arctique : certaines parties de l'Arctique se transforment d'un puits de CO₂ en une source de ce puissant gaz à effet de serre.
Après des millénaires de rôle de puits de carbone pour la planète, les points chauds régionaux et les incendies de forêt de plus en plus fréquents dans les latitudes septentrionales ont presque détruit cette capacité de stockage essentielle dans la région du pergélisol, selon une étude publiée dans la revue Nature Climate Change.
Du puits à la source de CO₂
Une équipe internationale dirigée par le Woodwell Climate Research Centre a découvert qu'un tiers (34 %) de la zone boréale arctique (ABZ) - la toundra sans arbres, les forêts boréales et les zones humides qui constituent les latitudes septentrionales de la Terre - est aujourd'hui une source de carbone pour l'atmosphère. Cet équilibre se compose de l'absorption du dioxyde de carbone (CO₂) par la photosynthèse des plantes et du CO₂ libéré dans l'atmosphère par la respiration des microbes et des plantes.
Si l'on y ajoute les émissions dues aux incendies, ce pourcentage atteint 40 %. Les résultats représentent l'évaluation la plus récente et la plus complète des flux de carbone dans la ZAB à ce jour. S'appuyant sur une base de données CO₂ quatre fois plus importante que les précédents efforts de mise à l'échelle, collectée sur 200 sites d'étude entre 1990 et 2020, l'analyse saisit à la fois la dynamique annuelle et les changements récents importants dans le climat nordique et les régimes d'incendie qui ont modifié l'équilibre du carbone sur le site.
« Nous voulions dresser le tableau le plus récent et le plus complet du carbone dans le Nord et, pour ce faire, nous savions que nous devions tenir compte de l'empreinte carbone croissante des incendies dans cette région », a déclaré Anna Virkkala, chercheuse au sein de l'initiative Permafrost Pathways de Woodwell Climate et principale auteure de l'étude.
« Bien que nous ayons constaté que de nombreux écosystèmes nordiques agissent encore comme des puits de dioxyde de carbone, les régions sources et les incendies annulent désormais une grande partie de cette absorption nette et inversent les tendances observées de longue date.
L'étude constitue un enregistrement solide de la façon dont la Terre respire aux latitudes septentrionales, en mesurant les gaz qu'elle libère et absorbe dans l'atmosphère. Les données sont collectées à partir de tours et de chambres de surveillance des flux de carbone, qui suivent les échanges de gaz entre la terre et l'atmosphère.
Ces chiffres sont stockés et analysés dans une base de données complète et croissante appelée « ABC Flux », dirigée par Virkkala. La « mise à l'échelle » fait référence au processus par lequel ces relevés au niveau du site sont combinés avec des enregistrements du climat, du sol et de la végétation pour produire des cartes vivantes des exhalaisons et inhalations de la Terre, autrement invisibles.
En suivant les relevés mensuels sur trois décennies, l'étude de Nature Climate Change permet d'illustrer le « pourquoi » des tendances : par exemple, l'absorption du carbone en été a augmenté au cours des 30 dernières années, mais davantage d'émissions de carbone sont rejetées par la toundra pendant les mois où il n'y a pas de croissance. Un autre avantage de cette étude est sa résolution relativement élevée (1 km x 1 km pour la période 2001-2020), qui permet aux chercheurs de cartographier le « où » qui façonne ces lignes de tendance.
« Nous constatons que l'allongement des saisons de croissance et l'augmentation de l'activité microbienne en hiver modifient progressivement les voies d'acheminement du carbone », a déclaré Marguerite Mauritz, professeur adjoint à l'université du Texas-El Paso et coauteur de l'étude.
Changements majeurs dans le cycle du carbone dans l'Arctique
Ces derniers résultats s'ajoutent à un nombre croissant d'études récentes montrant comment les bilans de carbone dans le Nord changent après le rôle historique de la région en tant que puits. Bien que cette étude se soit concentrée sur les flux de CO₂ sur terre, d'autres résultats récents concernant les émissions de CO₂ et de méthane (CH4) provenant des lacs, des rivières et des zones humides ont également révélé que la région du pergélisol est une source de carbone.
Mais les résultats récents des extrapolations révèlent des faits similaires : à savoir que les lignes de tendance dans les latitudes septentrionales commencent à changer et qu'un Arctique plus chaud et plus vert ne se traduit pas de manière fiable par une augmentation du stockage du carbone - en partie parce que plus chaud signifie des émissions dues à la fonte du pergélisol et plus vert, plus de carbone à brûler.
Par exemple, l'étude a révélé que, bien que 49 % de la région ABZ soit devenue plus verte (l'allongement de la période de végétation et l'augmentation de la végétation signifient que davantage de carbone peut être photosynthétisé et stocké), seuls 12 % de ces pixels verts sur la carte ont montré une augmentation de l'absorption annuelle nette de CO₂.
« Le cycle du carbone dans la région du pergélisol commence vraiment à changer », a déclaré M. Virkkala, “notre étude peut servir de signal d'alarme pour les grands changements à venir et offre une carte des endroits que nous devrons surveiller de plus près dans les décennies à venir”.
Référence de l'article :
Wildfires offset the increasing but spatially heterogeneous Arctic–boreal CO2 uptake, Nature Climate Change (2025).