21/06/2012 - L'augmentation des températures entraînera la production d'écosystèmes aquatiques plus de CO2 que les écosystèmes terrestres.

Menéame

Selon une étude internationale, avec la participation de l’Espagne et la publication de la revue Nature Cette semaine, le CO2 produit par les écosystèmes aquatiques sera parfois le double de celui généré par les sols. Une compilation globale de données et une théorie mathématique ont permis de calculer l’augmentation de la respiration de ces environnements face au changement de température.

L’explication de ce phénomène se trouve dans le flux de carbone supplémentaire qui atteint les écosystèmes aquatiques en provenance des terres, à travers le ruissellement après les pluies, ce qui leur permet de brûler plus de carbone que par la respiration.

"La respiration est un élément fondamental du cycle du carbone et régule la concentration de CO2 dans l’atmosphère et, partant, le climat. Mais il est sensible à l’augmentation de la température: plus il fait de chaleur, plus le métabolisme sera grand, plus la respiration et la production de CO2 augmentera," explique José María Montoya, un des auteurs de l’étude et chercheur à l’Institut des sciences de la mer (CSIC).

Le calcul de cette augmentation des émissions de dioxyde de carbone a été effectué par une analyse des données de taux de respiration et une théorie mathématique, créée dans ce travail, qui combine les données de respiration des organismes de différents écosystèmes avec leurs réactions à l’augmentation des températures.

Respiration écosystémique

Le travail, publié dans Nature, a permis d’analyser les données existantes sur la respiration écosystémique (l’ensemble de toutes les respirations individuelles des organismes dans un écosystème) dans différents types d’habitats, tels que forêts, sols, rivières, lacs, estuaires et mers, et a estimé quels écosystèmes respireront le plus en raison d’une augmentation des températures.

L’énergie de déclenchement de la respiration dans les écosystèmes aquatiques peut être deux fois plus importante que celle observée dans les sols

Ce calcul a été effectué en tenant compte de l’énergie d’activation, qui mesure la sensibilité de la production de CO2 à un changement de température.

"A court terme, nous parlons de jours et de semaines, tous les écosystèmes se comportent de la même manière: la même augmentation de température provoque la même augmentation du CO2. Ce qui est surprenant, c’est ce qui se passe à long terme. Pendant un an, par exemple, l’énergie d’activation de la respiration dans les écosystèmes aquatiques peut être deux fois plus importante que celle observée sur les sols, ce qui signifie qu’elle produira jusqu'à deux fois plus de CO2 dans certains cas," indique Montoya.

Flux de carbone

Dans les écosystèmes "fermés," qui ne disposent pas d’un apport supplémentaire de carbone provenant d’un autre habitat, les organismes ne peuvent pas respirer plus de carbone qu’ils ne le fixent de l’atmosphère, produit de la photosynthèse. C’est le cas des écosystèmes terrestres.

Au contraire, les écosystèmes aquatiques reçoivent des flux de carbone dans les forêts et les sols, ainsi que des nutriments lavés par les pluies qui vont s’arrêter dans les rivières, les lacs, les estuaires et la mer. Cela ne les limite pas à la photosynthèse et peut brûler plus que ce qu’ils produisent.

"Nous l’observatons dans pratiquement tous les systèmes aquatiques analysés, où l’énergie d’activation de la respiration est plus grande que sur les sols," note le chercheur. À long terme, les écosystèmes aquatiques émettront dans l’atmosphère plus de CO2, de sorte qu'"il est fort probable que l’effet de serre et le réchauffement climatique qui y est associé augmenteront encore davantage" ajoute-t-il.

Les conséquences à l’échelle mondiale nécessitent une modélisation plus détaillée, mais le mécanisme et les différences découvertes dans ce travail sont "une étape fondamentale" conclut l’expert.

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Référence bibliographique:

Gabriel Yvon‐Durocher, Jane M. Caffrey, Alessandro Cescatti, Matteo Dossena, Paul del Giorgio, Josep M. Gasol, José M. Montoya, Jukka Pumpanen, Peter A. Staehr, Mark Trimmer, Guy Woodward, Andrew P. Allen. “Reconciling the temperature dependence of respiration across timescales and ecosystem types”. Nature. DOI: 10.1038/nature11205

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