Des études montrent qu'absolument tous les arbustes, vignes et arbres qui nous entourent jouent un rôle important dans l'absorption de l'excès de carbone de l'atmosphère. Mais à un moment donné, les plantes peuvent absorber tellement de carbone que leur aide dans la lutte contre le changement climatique commence à diminuer. Quand cela arrivera-t-il exactement ? Les scientifiques tentent de trouver une réponse à cette question.
Depuis le début de la révolution industrielle au début du XXe siècle, la quantité de carbone dans l'atmosphère causée par les activités humaines a explosé. À l'aide de modèles informatiques, les auteurs, publiés dans Trends in Plant Science, ont constaté que dans le même temps, la photosynthèse augmentait de 20 %.
"C'est comme un rayon de lumière dans un ciel sombre", explique Lukas Chernusak, auteur de l'étude et écophysiologiste à l'Université James Cook en Australie.
Comment a-t-il été déterminé ?
Chernusak et ses collègues ont utilisé les données d'études environnementales de 2017, qui mesuraient le sulfure de carbonyle trouvé dans les carottes de glace et les échantillons d'air. En plus du dioxyde de carbone, les plantes absorbent du sulfure de carbonyle au cours de leur cycle naturel du carbone, ce qui est souvent utilisé pour mesurer la photosynthèse à l'échelle mondiale.
« Les plantes terrestres absorbent environ 29 % de nos émissions, ce qui contribuerait autrement aux concentrations atmosphériques de CO2. L'analyse de notre modèle a montré que le rôle de la photosynthèse terrestre dans la conduite de ce processus de séquestration du carbone est plus important que ce que la plupart des autres modèles ont suggéré », déclare Chernusak.
Mais certains scientifiques ne sont pas sûrs d'utiliser le sulfure de carbonyle comme méthode de mesure de la photosynthèse.
Kerry Sendall est biologiste à la Georgia Southern University et étudie la croissance des plantes dans différents scénarios de changement climatique.
Étant donné que l'absorption de sulfure de carbonyle par les plantes peut varier en fonction de la quantité de lumière qu'elles reçoivent, Sendall affirme que les résultats de l'étude "peuvent être surestimés", mais elle note également que la plupart des méthodes de mesure de la photosynthèse globale comportent un certain degré d'incertitude.
Plus vert et plus épais
Indépendamment de l'augmentation de la photosynthèse, les scientifiques s'accordent à dire que l'excès de carbone agit comme un engrais pour les plantes, accélérant leur croissance.
"Il est prouvé que le feuillage des arbres est devenu plus dense et que le bois est plus dense", déclare Cernusak.
Les scientifiques du laboratoire national d'Oak Ride ont également noté que lorsque les plantes sont exposées à des niveaux accrus de CO2, la taille des pores des feuilles augmente.
Sendall, dans ses propres études expérimentales, a exposé les plantes à deux fois la quantité de dioxyde de carbone qu'elles reçoivent normalement. Dans ces conditions, selon les observations de Sendall, la composition des tissus foliaires a changé de telle manière qu'il est devenu plus difficile pour les herbivores de les manger.
Le point de bascule
Le niveau de CO2 dans l'atmosphère augmente et on s'attend à ce qu'à terme les plantes ne soient plus capables d'y faire face.
"La réponse d'un puits de carbone à une augmentation du CO2 atmosphérique reste la plus grande incertitude dans la modélisation du cycle mondial du carbone à ce jour, et c'est un facteur majeur d'incertitude dans les projections du changement climatique", note le Oak Ride National Laboratory sur son site Web.
Le défrichement des terres pour la culture ou l'agriculture et les émissions de combustibles fossiles ont le plus grand impact sur le cycle du carbone. Les scientifiques sont sûrs que si l'humanité n'arrête pas de faire cela, un point de basculement est inévitable.
"Davantage d'émissions de carbone seront piégées dans l'atmosphère, la concentration augmentera rapidement et, en même temps, les changements climatiques se produiront plus rapidement", explique Daniel Way, écophysiologiste à l'Université Western.
Ce que nous pouvons faire?
Des scientifiques de l'Université de l'Illinois et du Département de l'agriculture expérimentent des moyens de modifier génétiquement les plantes afin qu'elles puissent stocker encore plus de carbone. Une enzyme appelée rubisco est responsable de la capture du CO2 pour la photosynthèse, et les scientifiques veulent la rendre plus efficace.
Des essais récents de cultures modifiées ont montré que l'amélioration de la qualité du rubisco augmente les rendements d'environ 40 %, mais l'utilisation de l'enzyme végétale modifiée à grande échelle peut prendre plus d'une décennie. Jusqu'à présent, les tests n'ont été effectués que sur des cultures courantes comme le tabac, et on ne sait pas comment le rubisco changera les arbres qui séquestrent le plus de carbone.
En septembre 2018, des groupes environnementaux se sont réunis à San Francisco pour élaborer un plan de conservation des forêts, qui, selon eux, est « la solution oubliée au changement climatique ».
"Je pense que les décideurs politiques devraient répondre à nos conclusions en reconnaissant que la biosphère terrestre fonctionne actuellement comme un puits de carbone efficace", déclare Cernusak. "La première chose à faire est de prendre des mesures immédiates pour protéger les forêts afin qu'elles puissent continuer à séquestrer le carbone et commencer à travailler immédiatement pour décarboner le secteur de l'énergie."