Détermination des émissions de gaz à effet de serre dans les régions de haute latitude
La façon dont la masse terrestre réagira exactement au changement climatique est encore mal comprise, ce qui rend difficile de savoir si les prévisions climatiques actuelles sont exactes. Il s’agit notamment des régions des hautes latitudes, telles que l’Arctique et les écosystèmes boréaux, qui contiennent d’importantes réserves de carbone dans leur sol et pourraient devenir d’énormes sources nettes de gaz à effet de serre (GES). Ces zones émettent également du méthane (CH4) et de l’oxyde nitreux (N2O), bien que les estimations de ces émissions varient considérablement. La plupart des études se sont concentrées sur les effets du climat pendant les saisons de croissance des plantes, car les conditions pour effectuer des mesures en hiver sont assez défavorables et de nombreuses émissions sont liées à l’activité des plantes, qui atteint son apogée en été. «Avec le changement climatique, ces périodes se réchauffent, ce qui signifie que les processus pédologiques se poursuivront probablement plus longtemps en automne et potentiellement à un rythme plus élevé qu’auparavant», explique Claire Treat(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), professeure au département d’agroécologie de l’université d’Aarhus. «L’effet net de ces mesures sur les émissions annuelles est inconnu mais potentiellement important.» Dans le cadre du projet FluxWIN(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CER), Claire Treat et ses collègues se sont donc rendus dans le champ des hautes latitudes pour mesurer directement les flux de CH4 et de N2O en dehors de la saison de croissance et se faire une idée plus précise de l’impact du changement climatique.
Analyse des flux de GES en dehors de la saison de croissance en laboratoire et sur le terrain
«Le CER nous a permis de développer un très beau site de terrain avec des chambres automatisées pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre, capables de fonctionner en hiver», explique Claire Treat, coordinatrice du projet FluxWIN. Les chercheurs ont mesuré les variations des émissions de CH4 à l’intérieur d’une zone humide, ainsi que dans les hautes terres avoisinantes, et tout au long de l’année. Ils ont ensuite utilisé des expériences sur le terrain et des mesures isotopiques du 13C-CH4 pour étudier l’évolution des composantes des flux de CH4 tout au long de l’année. En laboratoire, ils ont étudié comment les taux de production et de décomposition du CH4 variaient en fonction de la température.
Montrer la variabilité saisonnière des émissions de CH4
Les résultats les plus intéressants pour Claire Treat proviennent de la thèse de sa doctorante Katharina Jentzsch, qui montre que la variabilité saisonnière des émissions de CH4 diffère d’une communauté végétale à l’autre. Dans certaines communautés, les émissions de CH4 se sont comportées exactement comme prévu en suivant l’activité des plantes, avec un pic en été. Mais à l’automne, les chercheurs ont constaté peu de changements dans les émissions des communautés végétales plus sèches, qui sont devenues les principales composantes des émissions à l’échelle de l’écosystème. «Si l’on considère la tourbière dans son ensemble, les émissions de méthane à l’automne étaient plus élevées que prévu en raison de la contribution de ces communautés de plantes sèches», note Claire Treat. Cela indique que la variabilité spatiale devrait être prise en compte dans les zones humides pour prédire avec précision les émissions annuelles de CH4, ce qui n’est pas le cas actuellement dans les modèles.
Inspiration de recherche sur les émissions pendant la saison froide
Claire Treat estime que le projet a stimulé d’autres recherches, notamment sur la manière dont les émissions de la saison froide sont représentées dans les modèles du budget CH4 du projet mondial sur le carbone. «Dans l’ensemble, j’espère que cela signifie que ces émissions importantes sont désormais intégrées aux bilans mondiaux de méthane». L’équipe prévoit maintenant de travailler avec des collaborateurs de l’université d’Helsinki pour étudier comment les processus qui sous-tendent les flux de CH4 diffèrent entre deux types de zones humides communes: les tourbières et les fagnes. «Je pense que ce projet a vraiment contribué à changer le paradigme, à pousser d’autres groupes de recherche travaillant dans les hautes latitudes à poursuivre les mesures tout au long de l’année, de sorte qu’elles se poursuivront même à plus grande échelle», ajoute Claire Treat.
