Les chercheurs démontrent comment les plantes ont influencé le climat de la Terre et ne sont pas de simples objets du destin. Des chercheurs de l'ETH Zurich modélisent les changements climatiques historiques pour mieux comprendre la résilience de la Terre.
La Terre a connu plusieurs changements climatiques au cours de centaines de millions d’années, formant le monde tel que nous le connaissons aujourd’hui. Comprendre les fluctuations passées des températures et du dioxyde de carbone (CO2) peut nous aider à mieux comprendre comment le monde réagit aujourd’hui au réchauffement climatique.
Influencer le cycle climatique de la Terre
Le cycle du carbone entre les réservoirs géologiques et le système atmosphère-océan détermine le climat à long terme de la Terre. L’énigme carbone-contrôle climatique n’est pas encore entièrement comprise, comme en témoignent les différences significatives qui existent encore entre les archives géologiques et les prédictions des modèles biogéochimiques.
Les plantes ont la capacité de contrôler la composition de l'atmosphère terrestre, comme le démontre une étude récente de Julian Rogger de l'Institut de géophysique de l'ETH Zurich et de ses collègues publiée dans Science Advances.
Selon leurs modèles informatiques, la végétation contribue non seulement à la séquestration du carbone, mais accélère également l'altération des minéraux du sol, en utilisant le CO2 et en régulant éventuellement la température via des boucles de rétroaction.
L’étude examine comment les plantes ont historiquement servi de tampon contre les changements climatiques progressifs en évoluant pour remplir de nouvelles niches environnementales sur une période de 390 millions d’années. Des modifications rapides peuvent toutefois perturber cet équilibre et provoquer de graves chocs écologiques, tels que des extinctions massives.
L'équipe de Rogger évalue la rapidité avec laquelle la végétation peut s'adapter à des augmentations soudaines de température à l'aide de simulations sophistiquées.
« Ce que nous voulons savoir, c'est à quelle vitesse la végétation est capable de modifier ses caractéristiques lorsque la planète se réchauffe soudainement de 5 ou 6 degrés », affirme Rogger.
Selon le modèle du chercheur, l'atmosphère et la température de la planète font partie d'une boucle de rétroaction dans laquelle les changements climatiques sont soit accélérés, soit régulés par la vie elle-même.
Pour améliorer la précision, les modèles, qui fonctionnent sur des superordinateurs jusqu'à un mois, intègrent des données provenant de fossiles et de sédiments géologiques.
Par exemple, l’examen chimique des sédiments peut être un indicateur des niveaux antérieurs de dioxyde de carbone. Les fossiles peuvent révéler des cas d’extinctions catastrophiques causées par des changements brusques du climat ou par l’émergence de nouveaux écosystèmes en réaction à ces changements.
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Préserver la stabilité climatique
Les modèles démontrent comment la végétation peut croître sur de longues périodes de stabilité, absorbant le CO2 et ramenant progressivement la température de la Terre à l'équilibre.
Les scientifiques ont constaté dans leurs modèles que, par exemple, les plantes peuvent s'adapter assez rapidement pour modifier progressivement leur environnement en réponse à la dérive des continents.
Rogger prévient que le rythme actuel du changement serait sans précédent au cours des 400 derniers millions d'années et qu'il pourrait y avoir un déclin de la capacité de la végétation à réguler efficacement le climat.
Les observations, qui mettent en évidence l'importance de protéger la vie végétale pour préserver la stabilité climatique, sont essentielles pour comprendre dans quelle mesure les écosystèmes de la Terre sont résilients aux changements climatiques présents et futurs.
« C'est comme un effet de rétroaction. Parce que la réglementation disparaît, vous pourriez avoir une augmentation plus forte des émissions de CO.2 et un changement climatique plus important que prévu », a expliqué Rogger.
