Et si océans et écosystèmes terrestres devenaient émetteurs nets de CO2 ?

Si la photosynthèse augmente dans un premier temps avec la hausse de la température, il y a des limites: trop de chaleur tue la capacité d’absorption de CO2 par les végétaux, sols, mers... Or, c'est comme cela que la Terre pompe une partie du dioxyde de carbone émis par nos activités issues de la combustion fossile. Des écosystèmes pourraient à terme passer du stade de puits à celui de sources à carbone.

Il apparaît que la hausse de la concentration de carbone atmosphérique ne peut pas se concevoir sans interaction avec la hausse de température qu’elle provoque. Du reste, l’étude des glaces de l’Antarctique, notamment par le géochimiste et vice-président du GIEC Jean Jouzel, a démontré que, dans l’atmosphère, température, C02 et méthane ont, sur une échelle de plusieurs centaines de milliers d’années, des évolutions parallèles. Pour nous, c’est là que les choses risquent de se gâter rapidement, car température et carbone forment un couple plutôt instable.

Ainsi, avec une hausse sensible thermomètre, les sols et végétaux sont appelés à perdre au moins pour partie leur capacité à capter le carbone atmosphérique. « Les modèles actuels indiquent tous que, sous l’effet des changements climatiques, l’absorption du CO2 par les océans et les terres émergées diminue », indiquait dès 2001 le GIEC (Groupement d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat). « Lorsque la température s'élève, la photosynthèse augmente d'abord comme toute réaction chimique ou biochimique, puis atteint un maximum et diminue ensuite assez rapidement », confirme Bernard Saugier, professeur en écologie à l’Université de Paris-Sud. Pour la grande majorité des plantes, les problèmes sérieux semblent commencer quand la température dépasse 35°C.

Affaiblissement de la circulation thermohaline dans l'Atlantique-Nord, stock marin colossal d'hydrate de méthane

A cause d’une décomposition accélérée de l’humus et du stress hydrique subi par les végétaux, il est même très sérieusement envisagé que les écosystèmes terrestres passent à terme, de manière périodique, du stade de puits à celui de sources à carbone, donnant ainsi un coup d’accélérateur à la concentration de gaz à effet de serre. Et en menaçant bien sûr encore plus des organismes vivants déjà perturbés par des déplacements rapides des aires de répartition (poissons, plantes, faune sauvage…), par des chaînes alimentaires et des écosystèmes accidentés, par une sensibilité naturelle aux variations de température (survie, reproduction...), ou encore par le développement de maladies comme le paludisme et le choléra…

La canicule de 2003 a donné un avant-goût de ce basculement des végétaux en sources à carbone. Selon Philippe Ciais, du Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement de l’IPSL (Institut Pierre Simon Laplace), les satellites ont alors détecté « une baisse de l’activité végétale », et « les mesures atmosphériques ont montré que le continent européen a perdu 500 millions de tonnes de carbone ».

Aux hautes latitudes, le sol est par ailleurs traditionnellement gelé en permanence. Ce pergélisol renferme d'importantes quantité de méthane (CH4) sous forme d'hydrates, jusqu'à 530 milliards de tonnes selon le GIEC. Problème: le pouvoir de réchauffement global du méthane vaut 28 fois celui du CO2 à quantité égale sur un siècle et même 84 fois sur 20 ans. Selon le dernier rapport du GIEC, "il est quasiment certain que l’étendue du pergélisol de surface (jusqu’à 3,5 m de profondeur) diminuera dans les hautes latitudes de l’hémisphère Nord, au fur et à mesure que la température moyenne à la surface du globe augmentera".

Quant aux océans, ils préfèrent l’eau froide pour dissoudre le CO2. Faites donc chauffer l’eau et de plus en plus de carbone restera dans l’atmosphère. Toutefois, "l'absorption de CO2 anthropique par l'océan va continuer" durant ce siècle selon le dernier rapport du GIEC, même s'il est prévu que la plongée des eaux dans l'Atlantique Nord, moteur de la circulation thermohaline et du stockage du CO2 dans les fonds marins, également appelée tapis roulant ou encore circulation méridienne de retournement de l'Atlantique (AMOC), décline.

A l'instar du pergélisol (sols gelé "en permanence" jusqu'alors) des hautes lattitudes, l'océan stocke également d'importantes quantité d'hydrate de méthane au niveau de talus continentaux. Ces hydrates encore appelé clathrates, sont du méthane glacé. Restant solides dans des conditions précises de pression et de température, ils peuvent être déstabilisés et "dégazer" quand certains seuils de réchauffement sont franchis. Le stock d'hydrate de méthane stockés dans les fonds marins est colossal, entre 2 000 et 8 000 milliards de tonnes selon le GIEC.

En plus, la dissolution du CO2 dans l’océan produit du carbonate et du bicarbonate mais aussi de l’acide. Au-delà d’une certaine quantité de carbone ingérée, les mers s’acidifient, leur PH baisse. Et plus l’eau est acide, moins la synthèse du calcaire est facile. D’où une menace supplémentaire pour tous les animaux marins qui ont besoin de fabriquer du calcaire, soit pour leur coquille soit pour leur squelette : coraux, mais aussi crustacés, coquillages, plancton… Sans oublier, par effet « domino », toutes les implications imaginables sur les chaînes alimentaires.

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