Le réchauffement climatique et la sécheresse vont réduire la photosynthèse des plantes à l’avenir

Une augmentation du stress hydrique, due en grande partie à des niveaux et des périodes de sécheresse de plus en plus fréquents, limitera le cycle phénologique des plantes et donc leur niveau de photosynthèse. Cela conduira, entre autres, à une diminution de l’absorption de carbone par les plantes elles-mêmes et donc au réchauffement climatique, qui devrait s’accélérer de plus en plus. C’est le sens d’une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de Columbia Engineering qui ont publié les résultats sur Actes de l’Académie nationale des sciences.

« Nous voulions comprendre ce qui est à l’origine de la photosynthèse des plantes en fin de saison de croissance et comment elle va évoluer à l’avenir », explique Pierre Gentine, professeur associé d’ingénierie des sols et de l’environnement, l’un des principaux auteurs de l’étude. « Notre étude est un excellent exemple de la manière dont les progrès des technologies de télédétection peuvent être utilisés pour résoudre des questions à long terme comme celle-ci.
Les chercheurs ont utilisé des données de télédétection et fait des observations in situ afin de mieux comprendre le processus de la photosynthèse, en particulier sa température et ses limites en eau. Ils ont ensuite utilisé l’apprentissage machine pour créer des modèles informatiques. Ils ont constaté que la disponibilité de l’eau, essentiellement déterminée par le niveau des précipitations, sera de plus en plus importante et décisive dans la gestion des niveaux de photosynthèse et donc de l’absorption du carbone lui-même.

« Nous sommes les premiers à démontrer que l’équilibre entre l’eau du sol et l’apport énergétique dans l’écosystème détermine si le système est limité par les précipitations ou la température », explique Yao Zhang, aujourd’hui chercheur à Lawrence Berkeley et auteur de l’étude. « Comme la limitation de la température diminue, il faut plus d’eau dans le sol pour soutenir l’activité accrue de la végétation, surtout en fin de saison de croissance.
Les modèles des chercheurs montrent que le niveau de réchauffement et les périodes de sécheresse à l’avenir vont encore étendre les zones où l’eau est limitée, ce qui entraînera une réduction potentielle de la photosynthèse.