Qu'arrivera-t-il à la Terre à l'avenir en raison du changement climatique? Fournir des informations importantes a été la découverte d'une feuille «fossile» datant d'il y a 23 millions d'années.
Découvert en Nouvelle-Zélande, il pourrait être en mesure de prédire comment le changement climatique moderne se déroulera. La feuille était située dans ce qui était un ancien cratère volcanique près de la ville de Dunedin dans le sud de la Nouvelle-Zélande. Le cratère, d'environ un kilomètre de diamètre, abritait autrefois un lac qui se remplissait périodiquement. Les scientifiques l'ont surnommé Foulden Maar. Le reconnaissant comme une mine d'or scientifique, ils l'ont depuis étudié en faisant d'importantes découvertes.
Dans le cas de la dernière étude, dirigée par des scientifiques de l'Université Columbia, les scientifiques ont pour la première fois lié les feuilles d'une forêt vieille de 23 millions d'années à des niveaux élevés de dioxyde de carbone atmosphérique, qui à leur tour étaient en corrélation avec une croissance accrue de plantes dans le climat chaud. La découverte permet de mieux comprendre comment l'augmentation du CO2 réchauffe la terre et comment la dynamique de la vie végétale pourrait changer dans les décennies à venir, lorsque les niveaux de CO2 pourraient refléter ceux d'un passé lointain.
Les scientifiques ont récupéré des feuilles d'un lit simple d'un lac néo-zélandais qui contient les restes de plantes, de poissons, d'araignées, de coléoptères, de mouches, de champignons et d'autres êtres vivants datant du Miocène inférieur. Ils ont longtemps supposé que le CO2 était élevé à l'époque et que certaines plantes pourraient le collecter plus efficacement pour la photosynthèse et c'est la première étude qui semble le prouver.
En fait, le Miocène a longtemps été une source de confusion pour les chercheurs paléoclimatiques. On pense que les températures mondiales moyennes ont été de 3 à 7 degrés C plus chaudes qu'aujourd'hui, et la glace a largement disparu aux pôles. Pourtant, certaines preuves semblent suggérer que les niveaux de CO2 n'étaient que d'environ 300 parties par million, similaires à ceux de l'ère préindustrielle et insuffisants pour expliquer ce réchauffement. Mais la nouvelle étude basée sur l'analyse des isotopes de carbone à l'intérieur des feuilles a permis d'estimer que le CO2 atmosphérique n'était pas de 300 ppm, mais d'environ 450. Deuxièmement, elle a montré que les arbres étaient très efficaces pour aspirer le carbone à travers les stomates, sans laisser sortir beaucoup d'eau. Cela leur a permis de pousser dans des zones marginales qui auraient autrement été trop arides pour les forêts.
«Ce qui est étonnant, c'est que ces feuilles sont fondamentalement momifiées, nous avons donc leurs compositions chimiques originales et nous pouvons voir toutes leurs belles caractéristiques au microscope», a déclaré l'auteur principal Tammo Reichgelt, scientifique adjoint à l'observatoire de la Terre Lamont-Doherty de la Université Columbia et professeur adjoint de géosciences à l'Université du Connecticut. «Il a été démontré que le CO2 était alors élevé».
Des expériences en laboratoire et sur le terrain ont montré que lorsque les niveaux de CO2 augmentent, de nombreuses plantes augmentent leur taux de photosynthèse, car elles peuvent éliminer plus efficacement le carbone de l'air et conserver l'eau pendant qu'elles le font. En fait, une étude de 2021 basée sur les données satellitaires de la NASA montre un effet de «verdissement global» principalement dû à l'augmentation des niveaux de CO2 d'origine humaine au cours des dernières décennies. L'effet devrait se poursuivre avec l'augmentation des niveaux de CO2.
Bien que cela puisse sembler une bonne nouvelle, ce n'est vraiment pas le cas. L'absorption accrue de CO2 ne compensera pas ce que les humains déversent dans l'air. De plus, toutes les plantes ne peuvent pas en bénéficier, et parmi celles qui le font, les résultats peuvent varier en fonction de la température et de la disponibilité de l'eau ou des nutriments. De plus, il est prouvé que lorsque certaines cultures majeures se photosynthétisent plus rapidement, elles absorbent relativement moins de calcium, de fer, de zinc et d'autres minéraux essentiels à la nutrition humaine. Comme une grande partie de la vie végétale d'aujourd'hui a évolué dans un monde tempéré et à faible émission de CO2, certains écosystèmes naturels et agricoles peuvent être perturbés par des niveaux de CO2 plus élevés,avec la hausse des températures et les changements dans les précipitations.
Les émissions humaines ont maintenant poussé les niveaux de CO2 à environ 415 parties par million et atteindront presque certainement 450 vers 2040, identiques à celles que connaît la forêt de Foulden Maar.
"Tout va ensemble, tout a du sens", a déclaré le co-auteur de l'étude William D'Andrea, un scientifique paléoclimatique. En plus de montrer comment les plantes pourraient réagir directement au CO2, «cela devrait nous donner plus d'informations sur la façon dont les températures changeront avec les niveaux de CO2».
Sources de référence: Climate of the Past, Columbia University
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