Sols et cycle du carbone

[charles.muller]

On sait que le carbone des végétaux s’accumule dans les sols, pour la partie qui n’est pas relâchée dans l’atmosphère lors du cycle végétatif. Ce carbone organique (OC) connaît deux destins différents : une partie est assimilée par les bactéries et retourne assez rapidement dans l’atmosphère ; une autre, qualifiée de réfractaire, résiste à la dégradation et tend à s’accumuler. C’est une partie de ce pôle réfractaire qui forme le stockage à long terme de l’OC dans les sols. D’où dérivent notamment nos ressources en combustibles fossiles.

Le cycle de l’OC dans les sols reste aujourd’hui assez mal modélisé, en raison des mécanismes superposés et hétérogènes d’accumulation, d’érosion et de minéralisation. L’estimation la plus courante des modèles actuels concernant le retour à l’équilibre (entre carbone rendu à l’atmosphère et piégé dans le sol) est de 1000 à 10.000 ans.

Une équipe de chercheurs dirigée par R.H. Smittenberg vient de publier une étude intéressante sur les sédiments d’un fjord du Canada (Saanich Inlet, Ile de Vancouver, Colombie britannique). L’analyse de ces sédiments a été effectuée sur une couche de 11.000 années, du début du Holocène au présent. Je passe sur les détails techniques de l’étude, faisant intervenir les différents isotopes du carbone présents dans les alkanes à longues chaînes. Leur conclusion est que la fraction réfractaire du carbone organique de la zone étudiée continue aujourd’hui de s’accumuler, après 11.000 an de déglaciation, c’est-à-dire que le rythme d’accumulation des n-alkanes du sol datant des périodes les plus anciennes ne montre pas de fléchissement sur toute la période. « Ce qui suggère que le temps de turnover de ce pool de carbone est de 10.000 à 100.000 ans ou plus, et non de 1000 à 10.000 ans comme c’est souvent le cas dans les modèles de carbone du sol ».

La conclusion des chercheurs est que si leur résultat est confirmé dans d’autres zones boréales, le rôle de la biosphère terrestre comme puits de carbone devra être réévalué pour les temps géologiques, mais aussi que cela pourrait influencer les prédictions actuelles sur la réponse des sols (et du cycle du carbone en général) à des niveaux élevés de CO2 atmosphérique.

Comme d’habtitude, la prudence est de mise : une étude ne fait pas le printemps et il faudra répliquer ces résultats, et voir ce que cela donne sur d’autres types de sols et d’autres latitudes. Je la signale néanmoins parce qu’elle n’a connu aucun compte-rendu (à ma connaissance) sur le net ou la presse francophone pour le moment. Sans doute une question de temps. Mes confrères sont parfois beaucoup plus rapides pour d’autres travaux aux conclusions tout aussi préliminaires…

Sinon, au-delà de cette étude assez spécialisée, on peut profiter du sujet pour évoquer le thème général des sols dans le cycle du carbone, comme nous l'avons fait récemment pour les océans.

Référence :

Science 24 November 2006: Vol. 314. no. 5803, pp. 1283 - 1286

DOI: 10.1126/science.1129376

Ongoing Buildup of Refractory Organic Carbon in Boreal Soils During the Holocene

R. H. Smittenberg,1* T. I. Eglinton,2 S. Schouten,1 J. S. Sinninghe Damsté1

Radiocarbon ages of vascular plant wax–derived n-alkanes preserved in well-dated Holocene sediments in an anoxic fjord (Saanich Inlet, Canada) were found to be not only substantially older than the depositional age but increasingly so during the Holocene. Assuming that n-alkanes serve as a proxy for recalcitrant terrigenous organic matter, this indicates that the accumulation of refractory organic carbon in soils that developed after the deglaciation of the American Pacific Northwest is ongoing and may still be far from equilibrium with mineralization and erosion rates.

1 Department of Marine Biogeochemistry and Toxicology, Royal Netherlands Institute of Sea Research, Post Office Box 59, 1790 AB, Den Burg, Netherlands.

2 Department of Marine Chemistry and Geochemistry, Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, MA 02543, USA.

[charles.muller]

Décidément, le carbone organique du sol réserve en ce moment des surprises. Dans une nouvelle étude parue dans Science, un groupe de chercheurs chinois a analysé pendant 25 ans (1979-2003) le sol d'une forêt ancienne (plus de 400 ans) de la réserve de Dinghushan, province de Guangdong (environ 23°N, 11°E).

Résultat : le taux de carbone organique du sol a continué de progresser, à raison de 1,4-2,35% sur l'ensemble de la période. Or, les modèles actuels considèrent habituellement que les forêts anciennes sont à l'équilibre, voire sont des sources de carbone car leur respiration excèderait leur stockage terrestre. Mais ce travail incite à repenser la question.

Comme l'écrivent les auteurs :

This study suggests that the carbon cycle processes in the belowground system of these forests are changing in response to the changing environment. This result directly challenges the prevailing belief in ecosystem ecology regarding carbon budget in old-growth forests (1) and supports the establishment of a new, non-equilibrium conceptual framework to study soil carbon dynamics. Our study further highlights the need to focus on the complexity of the belowground processes, as advocated in previous research (6, 7), and the importance of establishing long-term observation studies on the responses of belowground processes to global change.

Le couplage des modèles biogéochimiques et des modèles climatiques ne va pas être une mince affaire...

PS : je suis désespéré que mes amis journalistes si prompts à informer le public des progrès de la science restent toujours silencieux sur ces travaux. Tout le monde sait pourtant leur souci d'une approche complète, équilibrée et objective de ces questions. Une recherche Google news donne deux résultats sur Smittenberg (précédente étude) en anglais, aucun en français. Il faut supposer que les progrès sur le cycle du carbone ne les intéressent pas. J'ai pourtant déjà lu des compte-rendus d'autres études sur ces sujets.

Science 1 December 2006:

Vol. 314. no. 5804, p. 1417

DOI: 10.1126/science.1130168

Old-Growth Forests Can Accumulate Carbon in Soils

Guoyi Zhou,1*{dagger} Shuguang Liu,2* Zhian Li,1 Deqiang Zhang,1 Xuli Tang,1 Chuanyan Zhou,1 Junhua Yan,1 Jiangming Mo1

Old-growth forests have traditionally been considered negligible as carbon sinks because carbon uptake has been thought to be balanced by respiration. We show that the top 20-centimeter soil layer in preserved old-growth forests in southern China accumulated atmospheric carbon at an unexpectedly high average rate of 0.61 megagrams of carbon hectare-1 year-1 from 1979 to 2003. This study suggests that the carbon cycle processes in the belowground system of these forests are changing in response to the changing environment. The result directly challenges the prevailing belief in ecosystem ecology regarding carbon budget in old-growth forests and supports the establishment of a new, nonequilibrium conceptual framework to study soil carbon dynamics.

[Marot]

Quoiqu'il en soit de la médiatisation de ces résultats et avant l'irruption de commentateurs, merci C.M. pour ces deux signalements et surtout pour leurs analyses.

[charles.muller]

David a eu l'amabilité de mettre en lien cette page de Jancovici sur l'évolution des puits de carbone :

http://www.manicore.com/documentation/serre/puits.html#cata

Jancovici cite à l'appui de son pessimisme une étude de Bellamy et al. 2005 sur l'évolution du contenu du carbone organique des sols en Angleterre et au Pays de Galles entre 1978 et 2003. J'ai eu la curiosité d'aller étudier le contenu de cette étude, ainsi que le commentaire l'accompagnant.

Les auteurs ont utilisé l'Inventaire national des sols d'Angleterre et du Pays de Galles, 5662 sites dont la composition est analysée à intervalle de 12 ou 15 ans sur les quinze premiers centimètres. Bellamy et al. ont opéré une sélection de ces sols et mesuré l'évolution de leur contenu en carbone organique (SOC).

Ils obtiennent une perte moyenne de 4,44 Tg/an sur la période, soit 0,6%/an par rapport au contenu total de SOC de la couche. Cette perte masque des comportements assez différents : gain lorsque la concentration originale de SOC est inférieure à 30 g/kg, perte au-delà avec un maximum enregistré entre 50-100 g/kg, puis au-delà de 300 g/kg.

Les auteurs ont classé les sols selon leur usage, et n'ont pas trouvé de corrélations significatives. Ils en déduisent que cela "suggère un lien avec le changement climatique". Allant un peu plus loin, ils extrapolent "par inférence aux régions tempérées" pour déduire que les pertes de carbone organique du sol sont susceptibles d'avoir dépassé les captures. Transformant donc les sols de puits en sources.

Cette étude mérite assurément considération. Mais on peut toutefois, comme le font d'ailleurs Schulze et Freibauer dans leurs commentaires, émettre un certain nombre de remarques. La première, par principe, est celle que je faisais sur Smittenberg un peu plus haut : une étude ne fait pas le printemps et la réplication des résultats est utile. En allant plus en détail :

- Bellamy et al. ont analysé un peu moins de 40% des sols de l'Inventaire. C'est bien sûr important, mais les 60% restant sont susceptibles de modifier les corrélations qu'ils ont tenté d'établir. Et 40% de 6000 points de contrôle des sols anglais ne sont pas forcément extrapolables à l'ensemble des régions tempérées.

- seuls les 15 premiers centimètres du sol ont été analysés. Comme le remarquent Schulze et Freibauer : "Le contenu de SOC peut aussi avoir changer dans les couches non étudiées par Bellamy et ses collègues. Cela peut changer la magnitude de la perte, mais c'est peu probable que cela annule le résultat". Il est généralement admis dans la littérature que le rythme de diffusion décroît avec la profondeur, mais les processus de métablisation / minéralisation carbone organique ne s'arrêtent pour autant à la frontière 15 cm. Il est à noter par exemple que Callesen 2003 avait trouvé un gain de SOC dans les forêts nordiques corrélé à la hausse des T mais analysé sur les 100 premiers centimètres.

- incriminer le climat suppose d'évacuer l'usage des sols. Bellamy et al. le font sur la base d'une absence de corrélation entre le rythme de perte et cet usage. Toutefois, leurs commentateurs ne semblent pas aussi convaincus sur ce point. Je les cite : "Ré-examinant les résultats, nous pensons que le facteur usage des sols a joué un rôle - par exemple, seule l'altération de l'usage des sols et les changements graduels dans leur gestion peuvent expliquer pourquoi les sols agricoles perdent plus de carbone que les autres. Certains changements majeurs d'usage des sols, comme le reforestation de zones riches en SOC, ne sont pas analysés de manière indépendante par Bellamy et al.".

- incriminer le climat et étendre le raisonnement aux autres régions tempérées suppose enfin que ces régions connaissent les mêmes évolutions que l'Angleterre et le Pays de Galles. Les auteurs reconnaissent eux-mêmes que les hausses de températures sont supposées accélérer l'activité microbienne mais que "la magnitude de cet effet et les différences entre les sols sont incertaines". Ils ajoutent que "les effets des températures interagissent de manière complexe avec les changements dans l'humidité des sols", de sorte qu'une extrapolation suppose de bien connaître l'évolution température+précipitation des autres zones. Et une projection dans le futur suppose aussi la maîtrise de ces paramètres.

Au-delà de ce travail de Bellamy, toute personne soucieuse de l'évolution du budget carbone des sols peut aussi s'enquérir d'autres travaux récents sur ce thème. Mes confrères de CO2 Science vous proposent l'analyse d'une trentaine d'études peer-reviewed parues à ce sujet ces dix dernières années et l'on constatera à leur lecture (surtout à la lecture des papiers originaux, toujours nécessaire pour les références de sites sceptiques comme de sites alarmistes) que le débat n'est certainement pas clos par un seul travail sur les campagnes anglaises et galloises :

http://www.co2science.org/scripts/CO2Scien...carbonsoils.jsp

Voici donc toutes les précisions que je tenais à vous apporter. Et que vous ne lirez jamais sur le site de Jancovici.

Références :

Bellamy, P.H. (2005), Carbon losses from all soils across England and Wales 1978-2003, Nature, 437, 245-48.

Schulze, E.D., A.Freibauer (2005), Carbon unlocked from soils, Nature, 437, 205-206.

[david3]

Mes confrères de CO2 Science vous proposent l'analyse

A propos du site "CO2 science" : 90 000 $ d'EXXON depuis 1998.

Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change has received $90,000 from ExxonMobil since 1998.

http://www.exxonsecrets.org/html/orgfactsheet.php?id=24

[charles.muller]

A propos du site "CO2 science" : 90 000 $ d'EXXON depuis 1998.

Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change has received $90,000 from ExxonMobil since 1998.

http://www.exxonsecrets.org/html/orgfactsheet.php?id=24

Il y en a qui ont de la chance.

Merci de cette contribution au fond du débat, je vois que tu n'as pas grand chose à préciser sur l'objectivité des présentations de Jancovici. Lequel travaille beaucoup dans le domaine de l'énergie et de l'environnement, de sorte que ses activités professionnelles et ses opinions climatiques ne sont pas tout fait indépendantes.

PS : je prenais soin de préciser dans mon texte "surtout à la lecture des papiers originaux, toujours nécessaire pour les références de sites sceptiques comme de sites alarmistes". Il m'est arrivé de constater que les chers Idso ne donnent pas toujours toutes les conclusions des travaux qu'ils citent. Pas de difficulté à le reconnaître. Beaucoup d'amusement à voir le manichéisme alarmiste en ce domaine et la glorification de la soi-disant objectivité de Real Climate et consorts. On n'a pas la même conception de l'impartialité, mais cela je le savais.

[david3]

la soi-disant objectivité de Real Climate et consorts.

Qu'est-ce qui fonde ton amertume, ta rancoeur envers les scientifiques de RealClimate ?

[Marot]

Qu'est-ce qui fonde ton amertume, ta rancoeur envers les scientifiques de RealClimate ?

Les mêmes dérives persistent chez le même auteur.Petits rappels :

déformer "l'honnêteté mène à s'interdire le n'importe quoi en statistiques" pour en déduire que des "textes sont malhonnêtes." (ce qui n'a pas de sens, passons !)

Écrire que "Je suis sûr que les alarmistes, fidèles lecteurs de Real Climate, vont cesser de tirer leurs plans foireux sur la comète." est "une manifestation de HAINE contre les auteurs."

Enfin, ici écrire que "la soi-disant objectivité de Real Climate et consorts." est une manifestation "d'amertume et de rancoeur."

La moutarde monte.

[david3]

Petits rappels :

déformer

Je te fais confiance (une fois n'est pas coutume) en ce qui concerne la définition du mot "déformer".

[charles.muller]

Qu'est-ce qui fonde ton amertume, ta rancoeur envers les scientifiques de RealClimate ?

Tu ne m'as pas lu. J'apprécie tellement RC que j'en conseille la lecture sur mon site. Ce qui m'amuse ou me désole selon mon humeur et mon interlocuteur, ce sont les croyants de RC (les croyants en général), qui s'agenouillent devant le sabre et le goupillon (le titre et la publication), et qui n'en veulent pas démordre, même lorsqu'on leur explique en détail que les textes de RC (a fortiori les ersatz manicoresques) ne leur révèlent qu'une petite partie des débats en cours.

Mais bon, ainsi flotte le consensus, mot qui commence mal et qui finit de manière diversement appréciée.

[david3]

Quant à la hockey team, elle a lancé RC en réaction directe aux sceptiques : il ne faut quand même pas me demander de croire que le contenu de ce site (pas des articles peer-reviewed des chercheurs) est parfaitement objectif sur l'état de la recherche climatique.

C'est par amitié que tu passes ton temps à te moquer des scientifiques comme Mann et Schmidt et à les tourner en dérision ? (idem avec Hansen, Le Treut, Jouzel etc...)

Tu ne m'as pas lu. J'apprécie tellement RC que j'en conseille la lecture sur mon site.

Oui, ça fait d'ailleurs très oeuf de coucou ces liens. En se limitant à la consultation des liens que tu mets en vitrine, on a l'impression qu'on est sur un site objectif : joli maquillage. Tu as même poussé le vice en mettant un lien vers le site du laboratoire dirigé par Hervé Le Treut

Bon, tu mets au sommet de ta liste un des sites financés par EXXON, "CO2science", l'honneur est sauf !

Ce qui m'amuse ou me désole selon mon humeur et mon interlocuteur, ce sont les croyants de RC (les croyants en général), qui s'agenouillent devant le sabre et le goupillon (le titre et la publication), et qui n'en veulent pas démordre, même lorsqu'on leur explique en détail que les textes de RC (a fortiori les ersatz manicoresques) ne leur révèlent qu'une petite partie des débats en cours. Mais bon, ainsi flotte le consensus, mot qui commence mal et qui finit de manière diversement appréciée.

Qui "explique en détail" les textes de RealClimate ?

[Marot]

Je te fais confiance (une fois n'est pas coutume) en ce qui concerne la définition du mot "déformer".

Encore un post sans rapport avec le contenu.Ce david3 fait des pieds (surtout) et des mains pour nous ramener sous le préau :

et gna gnagna, j'ai le dernier mot.

Qu'il se taise !

[david3]

Qu'il se taise !

"Qu'est-ce que la tolérance ? C'est l'apanage de l'humanité. Nous sommes tous pétris de faiblesses et d'erreurs ; pardonnons-nous réciproquement nos sottises, c'est la première loi de la nature."Voltaire

"La tolérance ne devrait être qu'un état transitoire. Elle doit mener au respect."

Wolfgang Goethe

[Marot]

"Qu'est-ce que la tolérance ? C'est l'apanage de l'humanité. Nous sommes tous pétris de faiblesses et d'erreurs ; pardonnons-nous réciproquement nos sottises, c'est la première loi de la nature."

Voltaire

"La tolérance ne devrait être qu'un état transitoire. Elle doit mener au respect."

Wolfgang Goethe

Il y a 81 citations relatives à la tolérance sur evene.fr.Un petit effort, et on les aura toutes ici.

P.S. 1 quitte à citer Goethe (et pas dans le texte) autant ne pas tronquer nom et prénom.

P.S. 2 faudrait voir à retourner au sujet !

[david3]

Il y a 81 citations relatives à la tolérance sur evene.fr.

Et il n'y a pas que evene.fr http://agora.qc.ca/mot.nsf/Dossiers/Johann...gang_von_Goethe

faudrait voir à retourner au sujet !

...> http://www.exxonsecrets.org/html/orgfactsheet.php?id=24

[Marot]

Et il n'y a pas que evene.fr

http://agora.qc.ca/mot.nsf/Dossiers/Johann...gang_von_Goethe

...> http://www.exxonsecrets.org/html/orgfactsheet.php?id=24

Mais oui, mais oui, david3 sait naviguer sur la toile. On est bien contents de le savoir.Mais Goethe ici sur le cycle du carbone, c'est TOTALEMENT hors sujet encore une fois.

Quand à répondre par un lien, je vois que les mauvaises habitudes persistent ! et cela n'étonne personne.

[charles.muller]

Qui "explique en détail" les textes de RealClimate ?

Eh bien par exemple, tu répétais partout "l'activité solaire est stable depuis 50 ans" parce que Gavin le répète, parce que Rasmus le répète et parce que Muscheler l'a dit en premier sur RC, après quoi Gavin et Rasmus l'ont répété, puis toi au bout de la chaîne. Je t'ai récemment expliqué l'origine exacte de ce mantra real-climatesque et montré qu'il y a en fait un débat chez les chercheurs, l'opinion de Muscheler fondée sur le proxy C14 n'étant pas forcément la plus solide pour juger de l'activité solaire des cinquante dernières années, notamment de la période 1950-75 qui n'est certainement pas "stable". Donc, on doit dire au mieux "selon certains l'activité solaire serait stable depuis 50 ans", et non pas asséné cela comme une vérité définitive sous le seul prétexte qu'on l'a lu sur RC, site qui ne donne pas une information complète sur l'état de la recherche climatique.Mais on s'éloigne des cycles du carbone, sujet qui te tient à coeur pour les océans mais semble t'ennuyer un peu pour les sols, si j'en juge par l'ensemble de tes interventions ici n'ayant rien à voir avec le sujet. Dommage, c'est une puits important et son évolution sera intéressante.

[david3]

Je t'ai récemment expliqué

Tu as donné ton avis (c'est très bien), tu ne m'as rien expliqué. Tu n'est pas compétent en la matière, tu es un amateur qui s'intéresse à ces questions, qui a une formation scientifique, et qui a parfois des réflexions intéressantes. Il faut savoir se situer Charles et auto-évaluer son propre niveau.

l'origine exacte de ce mantra real-climatesque

Pourquoi tant de rancoeur à propos des scientifiques de RealClimate, rancoeur que tu laisses échapper dans le mantra et dans le "esque" ?

MANTRA, subst. masc.

RELIG. ORIENTALE. Formule sacrée du brahmanisme qui possède, associée à certains rites, une vertu magique. Des Mantras ou des prières magiques, ayant une vertu comme «Sésame, ouvre-toi» (H. MICHAUX, Un Barbare en Asie, Paris, Gallimard, 1945, p. 21). La vie quotidienne comporte elle aussi bien des observances; la plus connue est celle des trois hommages rendus aux trois articulations () de la journée. Débutant par des rites de purification avec l'eau, la cendre ou les produits de la vache ils se poursuivent par des récitations de mantra (formules d'origine védique) et les invocations au soleil (Encyclop. univ. t. 3, 1969, p. 544).

J'apprécie tellement Real Climate que...

...que je ne peux pas m'empêcher de manifester ma sympathie dès que j'en ai l'occasion.

Comme le souligne Scientific american , RealClimate est un antidote vraiment utile et rafraichissant :

http://www.realclimate.org/index.php/archi...koo-science/fr/

[charles.muller]

Tu as donné ton avis (c'est très bien), tu ne m'as rien expliqué. Tu n'est pas compétent en la matière, tu es un amateur qui s'intéresse à ces questions, qui a une formation scientifique, et qui a parfois des réflexions intéressantes. Il faut savoir se situer Charles et auto-évaluer son propre niveau.

C'est très exactement le niveau où j'interviens. Mais vois-tu, dans le cas dont nous parlons, je n'ai pas seulement "donné mon avis", ce qui a très peu d'intérêt en soi. Je t'ai précisément cité des recherches récentes et peer-reviewed qui ne corroborent pas l'avis de Real Climate. C'est très différent et tu le sais. Je ne t'ai pas dit : "je pense que Raimund Muscheler a tort car voici mon propre calcul". Je t'ai dit : les conclusions de Raimund Muscheler ne sont pas partagées par Solanki, Krivova, Usoskin et quelques autres spécialistes du soleil, en voici la preuve (ie les publications concernées), libre à chacun de juger sur pièces.

Ensuite, tu peux rester sourd et aveugle à ces publications sous le seul prétexte que c'est un sceptique qui les signale, ou qu'elles contredisent les conclusions de la hockey team. Le tout est de savoir si l'on veut se faire sa propre opinion en lisant ce que disent aujourd'hui les chercheurs sur un thème donné. Ou simplement choisir une opinion et ne lire ensuite qu'en ce sens. A nouveau, je connais bien mieux la littérature "alarmiste" que tu ne connais son équivalent "sceptique", parce que je lis par principe ce que disent les deux "camps". Et surtout, je lis les chercheurs eux-mêmes parce que c'est le plus instructif et intéressant pour l'amateur que je suis.

[david3]

Sous l'effet du réchauffement, les sols rejettent du carbone

http://www.lemonde.fr/cgi-bin/ACHATS/achet...objet_id=914525

Extrait : Entre 1978 et 2003, en Angleterre et au pays de Galles, la Terre a relâché dans l'atmosphère une moyenne annuelle de 13 millions de tonnes de CO2. UN CERCLE VICIEUX. Le processus que décrivent des chercheurs britanniques dans l'édition du jeudi 8 septembre de la revue Nature a tout lieu d'inquiéter. Il indique que le réchauffement climatique entraîne, dans certains écosystèmes, des réponses conduisant directement à son aggravation. Pat Bellamy, Peter Loveland et trois de leurs collègues du National Soil Resources Institute (université de Cranfield), ont mesuré les quantités de dioxyde de carbone (CO2) relâchées par les sols d'Angleterre et du Pays de Galles entre 1978 et 2003.

L’effet de serre se nourrit jusqu’au sol

De plus en plus de gaz carbonique présent sous terre rejoindrait l’atmosphère.

http://www.rac-f.org/article.php3?id_article=758

Les sols de la planète contiennent environ 300 fois la quantité de gaz carbonique émise chaque année par l’usage de combustibles fossiles. Pourtant, lorsque les climatologues tentent d’anticiper ce que sera le climat futur, bousculé par les émissions de gaz à effet de serre, ils font « comme si » ce carbone allait sagement y rester. Et non s’échapper vers l’atmosphère pour aggraver le problème. Cette hypothèse optimiste est aujourd’hui battue en brèche. De nouveaux indices soutiennent en effet l’idée inverse : plus il fera chaud, plus le carbone du sol va s’en aller folâtrer dans l’atmosphère, renforçant l’effet de serre, et poussant un peu plus le thermomètre.

Terre échantillonnée. Le premier vient de Grande-Bretagne (1). Une équipe du National Soil Resources Institute s’est plongée dans l’analyse d’une banque de données sans équivalent dans le monde. Cet institut avait décidé, en 1978, de réaliser un inventaire systématique de la composition chimique des sols anglais et gallois. Avec une méthode pour le moins rigoureuse : une grille de 5 kilomètres de maille, plaquée sur toute la région, et près de 6 000 sites, à l’intersection des lignes, où la terre a été régulièrement échantillonnée sur les quinze premiers centimètres jusqu’en 2003. Toutes les sortes de sol prairies, forêts, champs, broussailles, artificialisés ont ainsi été inventoriées.

A leur grande surprise, les scientifiques ont découvert que le sol britannique perd son carbone. Et surtout que cette perte suit une loi d’airain : plus le sol est riche en carbone organique plus son taux de perte est élevé. Jusqu’à 2 % par an pour les sols contenant plus de 100 g de carbone par kilo, contre 0,6 % en moyenne. En l’absence de corrélations statistiques avec les changements dans l’usage des sols, les pédologues attribuent cette évolution au réchauffement de 0,5 °C survenu en Grande-Bretagne sur la période considérée. Un réchauffement et une humidité accrue qui favorisent l’activité microbienne. Ils ne savent pas avec précision où est passé ce carbone s’est-il enfoncé dans le sol, envolé dans l’air, parti vers la mer ? , mais une part au moins, probablement très majoritaire, selon deux spécialistes allemands (2), n’a pu migrer ailleurs que dans l’atmosphère, sous forme de gaz carbonique. Extrapolée à l’ensemble du Royaume-Uni, cette perte de carbone se monte à 13 millions de tonnes de gaz carbonique par an. Soit près de 10 % des émissions industrielles du pays... ou l’équivalent de la réduction annuelle des émissions intervenue entre 1990 et 2002.

Si le phénomène observé en Grande-Bretagne se vérifie à l’échelle des pays tempérés et au fil des décennies, il suppose une modification tangible du cycle du carbone dans un climat réchauffé et des teneurs futures atmosphériques en gaz carbonique supérieures à celles indiquées par les simulations classiques.

Séquestration

Le second indice, publié également par une équipe britannique (3), provient d’une expérience de deux ans, menée avec de jeunes arbres. Des arbres en serre, afin de tester l’influence des atmosphères « futuristes » plus chargées en gaz carbonique de 100, 200 et 300 parties par million (ppm) que l’actuelle sur les réactions du cycle local du carbone lié aux échanges des racines avec le sol. Si l’expérience est un peu courte, et pas tout à fait représentative d’une vraie forêt car les scientifiques ont nettoyé le sol des feuilles tombées afin d’obtenir des mesures « pures », ses conclusions ne sont pas rassurantes. La séquestration du carbone dans le sol chute au fur et à mesure que la teneur en gaz carbonique augmente, surtout à 200 ppm de plus. Si la croissance des forêts tempérées et boréales de l’hémisphère Nord, poussée par l’élévation des températures et de la concentration en CO2, va dans un premier temps extraire ce gaz de l’atmosphère, celui du sol de ces mêmes forêts pourrait y retourner plus vite que prévu. Provoquant « un feedback positif de grande ampleur sur le taux de croissance des concentrations atmosphériques en CO2 et du changement climatique associé », concluent les auteurs de l’article.

NOTES :

(1) Bellamy et al., Nature du 8 septembre 2005.

(2) Detlef Schulze et Annette Freibauer, Nature du 8 septembre 2005.

(3) James Heath et al. Science du 9 septembre 2005

[david3]

Ref :

Grounds for concern

http://www.nature.com/nature/journal/v437/...e050908-11.html

The possibility of a positive feedback between CO2 release from soils and global warming is one of the most contentious issues in climate research. The concern is that rising temperatures may be causing some of the massive reserves of carbon stored in the soil to be released into the atmosphere as the greenhouse gas CO2, resulting in a further increase in temperature and yet more CO2 release. So far what evidence there is for this feedback mechanism has come from small-scale laboratory and field experiments and mathematical modelling. Now a team from the UK National Soil Resources Institute and Rothamsted Research presents data from a long-term national-scale soil monitoring scheme that reveal extensive carbon losses during the past 25 years: land use has little effect on the rate of carbon loss suggesting a possible link to climate change.

- Environmental science: Carbon unlocked from soils

Changes in climate and land use are implicated as the main factors in the large-scale loss of carbon from soils in England and Wales over the past 25 years. The same picture is likely to apply much more broadly.

- Carbon losses from all soils across England and Wales 1978−2003

Pat H. Bellamy, Peter J. Loveland, R. Ian Bradley, R. Murray Lark and Guy J. D. Kirk

[charles.muller]

Merci pour Bellamy (j'en ai assez longuement parlé déjà). L'article du Monde cite aussi Heath 2005.

La méthodologie de l'étude de Heath et al. 2005 ne permet as de tirer beaucoup de conclusions : trois espèces et deux années seulement, un nettoyage du sol n'ayant rien à voir avec les conditions réelles. Les auteurs eux-mêmes reconnaissent d'ailleurs ces limites :

"Two caveats need to be noted. First, young trees, grown in mesocosms in a semicontrolled environment and protected from major herbivores, may respond differently from mature trees growing in a natural forest. Second, the experiment ran for only two growing seasons and the input of leaf litter to the soil was excluded."

Ils précisent aussi :

"Given the difficulties associated with directly measuring changes in soil carbon content (15, 16) and in comparing carbon sequestration in native forest soil of ambient and FACE plots (7, 29, 30), there is insufficient evidence to predict with certainty whether plant responses to elevated CO2 will result in increased or decreased sequestration of new carbon in the soils of forest ecosystems."

Cela n'empêche pas Le Monde de ne retenir en conclusion que "un feedback positif de grande ampleur sur le taux de croissance des concentrations atmosphériques en CO2 et du changement climatique associé".

Il serait intéressant de voir si notre objectif journal du soir a parlé d'autre études. Par exemple Lichter 2005 : un enrichissement de CO2 sur six années dans une forêt de pins et une augmentation du puits (During the first six years of atmospheric CO2 enrichment at the Duke Forest free-air CO2 enrichment (FACE) experiment, an additional sink of 52 ± 16 g C·m−2·yr−1 accumulated in the forest floor (O-horizon) of the elevated CO2 treatment relative to the ambient CO2 control), en raison notamment des matières décomposées que Heath et al. ont nettoyées (This CO2-induced C sink was associated with greater inputs of organic matter in litterfall and fine-root turnover.)

Mais surtout, ont-ils parlé du travail important de Jastrow 2005 ? Une méta-analyse de 35 études indépendantes, avec des enrichissements CO2 de 200 à 350 ppm, dans des sols et des milieux différents, concluant à une hausse moyenne de 5,6% du SOC sur la période 2-9 ans des études et sur les 20 premiers centimètres.

Il faudrait vérifier. Il serait dommage que les lecteurs du Monde soient informés d'une petite étude assez peu significative (Heath 2005), mais tenus dans l'ignorance de travaux plus longs et plus proches du réel (Lichter 2005) ou de méta-analyses bien plus amples (Jastrow 2005).

Etude de Jastrow (pdf, anglais) :

http://www.esd.ornl.gov/facilities/ORNL-FACE/Jastrow.pdf