Disturbances Increase Net Carbon Emissions in the Arctic-Boreal Zone - An Expert Assessment

L'Arctique et les vastes forêts du Nord, connues collectivement sous le nom de zone arctico-boréale, renferment une quantité massive de carbone emprisonnée dans le sol gelé et la végétation ancienne. Cette région agit comme un immense congélateur, empêchant la matière organique de pourrir et de libérer son carbone stocké dans l'atmosphère. Depuis longtemps, les scientifiques savent qu'avec le réchauffement de la planète, ce sol gelé va lentement dégeler, libérant ainsi une partie de ce carbone. Cependant, l'histoire est plus complexe qu'une fonte lente et régulière. Le paysage est également sujet à des perturbations soudaines et brutales — des événements tels que les incendies de forêt, les invasions d'insectes, les tempêtes extrêmes et les constructions humaines — qui peuvent traverser l'écosystème en une seule saison. Ces événements soudains sont appelés perturbations. Si la fonte lente est un processus de fond, ces perturbations sont les pics aigus qui peuvent libérer de grandes quantités de carbone d'un seul coup. Comprendre comment ces événements soudains évolueront à l'avenir est crucial car, s'ils libèrent suffisamment de carbone, ils pourraient transformer toute la région, passant d'une unité de stockage de carbone à une source d'émissions, accélérant ainsi le réchauffement climatique d'une manière que les modèles climatiques actuels ne capturent pas pleinement.

Pour comprendre ce qui pourrait se passer au cours du siècle prochain, un large groupe de scientifiques a rassemblé leurs connaissances collectives pour regarder au-delà des limites des modèles informatiques actuels. Comme il est difficile de recueillir des mesures directes de ces événements soudains à travers tout le nord gelé, et parce que les interactions entre différents types de perturbations sont complexes, les chercheurs se sont tournés vers une évaluation d'experts. Ils ont invité 180 spécialistes issus de domaines allant de l'écologie à la télédétection pour répondre à une série de questions détaillées sur cinq types spécifiques de perturbations : les changements d'origine humaine comme l'exploitation minière et l'exploitation forestière, les événements biologiques comme les essaims d'insectes, les incendies de forêt, les effondrements soudains du sol causés par la fonte des glaces, et les événements météorologiques extrêmes. Les experts ont été invités à prédire comment la fréquence, la taille et la gravité de ces événements changeraient d'ici l'an 2100 et même 2300, selon différents scénarios de réchauffement climatique. On leur a également demandé d'estimer la quantité de carbone supplémentaire que ces perturbations libéreraient dans l'atmosphère par rapport à aujourd'hui.

Le consensus parmi les experts était clair et cohérent : chaque type de perturbation devrait devenir plus fréquent, couvrir plus de terrain et devenir plus sévère à mesure que le climat se réchauffe. Cette augmentation n'est pas un simple sursaut à court terme ; les experts sont convenus que ces changements persisteront pendant des siècles, continuant bien après que l'humanité aura cessé d'ajouter du nouveau carbone à l'atmosphère par la combustion de combustibles fossiles. Lorsque les chercheurs ont combiné les estimations de tous les experts, ils ont découvert que, d'ici l'an 2100, ces perturbations pourraient amener la zone arctico-boréale à libérer 154 à 427 unités de carbone supplémentaires par an, selon l'ampleur du réchauffement de la planète. Dans le scénario de réchauffement le plus extrême, où les températures mondiales augmentent considérablement, les émissions supplémentaires pourraient atteindre la limite haute de cette fourchette. Les contributeurs les plus importants à cette libération de carbone supplémentaire ont été identifiés comme étant les effondrements soudains du sol, où la fonte des glaces fait s'enfoncer et pourrir la terre, et les incendies de forêt, qui brûlent la végétation et le sol. Les événements biologiques comme les infestations d'insectes et les activités humaines contribuent également au total, bien que dans une moindre mesure que l'effondrement physique du sol et le feu.

Ce qui rend ces conclusions particulièrement urgentes, c'est que ces émissions sont actuellement absentes des calculs mondiaux utilisés pour fixer les objectifs climatiques. Les experts ont noté que même si le monde réussit à réduire les émissions d'origine humaine à zéro, le carbone libéré par ces perturbations naturelles et humaines continuera de s'écouler dans l'atmosphère pendant longtemps. Cela signifie que les objectifs actuels visant à limiter le réchauffement climatique pourraient être plus difficiles à atteindre que prévu, car la planète elle-même continuera d'émettre du carbone en raison de ces perturbations. Les chercheurs ont également constaté que les interactions entre ces événements rendent le problème plus difficile à prédire. Par exemple, un incendie de forêt peut supprimer la couche protectrice de plantes et de sol, rendant le sol plus chaud et plus susceptible de s'effondrer, ce qui libère à son tour plus de carbone. De même, une sécheresse extrême peut rendre les forêts plus vulnérables aux incendies. Bien que les experts soient convaincus de la tendance générale vers une augmentation des émissions, ils ont admis qu'il existe encore des lacunes importantes dans leurs connaissances. Ils ne disposent pas encore de données suffisantes sur l'endroit exact où ces événements se produiront ou sur la vitesse de récupération des terres, particulièrement dans les zones reculées comme la Sibérie.

Pour améliorer ces prédictions, le groupe a identifié trois priorités principales pour la recherche future. Premièrement, il faut de meilleures cartes montrant exactement où et à quelle fréquence ces perturbations se produisent à travers toute la région. Deuxièmement, les scientifiques doivent mesurer le flux de carbone pendant et immédiatement après ces événements, car les données actuelles proviennent principalement de zones non perturbées. Enfin, les modèles informatiques utilisés pour prédire le climat futur doivent être mis à jour pour inclure ces événements soudains et perturbateurs plutôt que de simples changements lents et graduels. Tant que ces lacunes ne seront pas comblées, cette évaluation d'experts sert d'avertissement crucial : le nord gelé devient de plus en plus volatil, et le carbone qui y est stocké risque d'être libéré de manières que les plans climatiques actuels ne prennent pas pleinement en compte. La région ne se contente pas de se réchauffer lentement ; elle devient de plus en plus sujette à des changements soudains et à grande échelle qui pourraient altérer le système climatique mondial pour les siècles à venir.