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Les sols minéraux du nord perdent leur fertilité en raison du réchauffement planétaire

Les sols situés en haute altitude, en Islande notamment, perdent de l’azote, ce qui appauvrit la terre pour les cultures et comporte le risque de les transformer en zones à risque d’émissions de dioxyde de carbone, selon de nouvelles recherches.

Changement climatique et Environnement

Les sols en haute altitude dans des pays comme l’Islande se réchauffent tellement en raison du changement climatique qu’il existe un risque de diminution de la production alimentaire dans ces régions. Ils pourraient également devenir des «zones à risque» pour les émissions de dioxyde de carbone (CO2), selon une nouvelle étude de l’UE. Les agriculteurs pourraient faire partie des premières victimes de la détérioration de la qualité du sol étant donné qu’elle réduira la productivité des récoltes et la qualité des cultures. Sara Marañón-Jiménez, chercheuse principale du projet StoiCa, espère que les données récoltées apporteront des preuves supplémentaires des conséquences du changement climatique: «Il est urgent que les gouvernements imposent des actions climatiques et adoptent des plans plus ambitieux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.» Le projet StoiCa, mené avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie, a découvert que le sol perd de l’azote (N) en réponse aux températures plus élevées, ce qui signifie que les plantes en tireront moins de nutriments. «Ceci implique que les sols minéraux du nord pourraient comporter moins de végétation», explique Sara Marañón-Jiménez, la chargée de recherche qui a réalisé cette étude au Centre de recherche écologique et d’applications forestières, CREAF, à Barcelone, en Espagne. «La qualité et la production des aliments pourraient être compromises dans ces sols.» Étant donné que les plantes sont la principale source de carbone (C) du sol, ce dernier recevra moins de CO2 atmosphérique sous la forme de C organique par le biais de la photosynthèse. La perte de N du sol pourrait entraîner une altération irréversible de la capacité du sol à séquestrer le C, et le CO2 serait libéré dans l’atmosphère, conclut l’étude. «Les résultats de StoiCa soulignent la sensibilité élevée des sols de haute altitude au réchauffement ainsi que leur grande contribution potentielle à l’augmentation des concentrations de CO2 atmosphérique», déclare Mme Marañón-Jiménez. «Cela, en plus des prédictions d’augmentation plus rapide des températures à des altitudes élevées, fait de ces écosystèmes des “zones à risque” d’émissions de CO2 et les rend particulièrement vulnérables au réchauffement climatique.» Les conclusions de l’étude rejettent ce que la plupart des modèles écosystémiques ont avancé, suggérant qu’ils ont sous-estimé la contribution des sols de haute altitude aux émissions globales de CO2 atmosphérique. Mme Marañón-Jiménez a partagé les découvertes du projet dans deux articles: «Geothermally warmed soils reveal persistent increases in the respiratory costs of soil microbes contributing to substantial C losses» paru dans «Biogeochemistry» et «Coupled carbon and nitrogen losses in response to seven years of chronic warming in subarctic soils» paru dans «Soil Biology and Biochemistry». Mme Marañón-Jiménez a été supervisée par Josep Peñuelas, le directeur de l’unité d’écologie globale du CREAF-CSIC-UAB et professeur de recherche au Conseil de recherche national espagnol. L’équipe de StoiCa s’est rendue en Islande pour mesurer la teneur en N dans le sol, les microbes du sol et les plantes, ainsi que les gradients thermiques du sol générés par l’activité géothermique du pays au cours des différentes saisons. Ils ont déterminé les taux auxquels les microbes du sol transforment la matière organique du sol et libèrent le N minéral qu’il contient. «L’azote peut être perdu si les plantes ne le consomment pas simultanément au même taux», poursuit Mme Marañón-Jiménez. L’équipe s’est également appuyée sur les données recueillies durant 10 ans sur plus de 124 variables pour différents éléments de l’écosystème, y compris les plantes, les champignons et la chimie du sol. Mme Marañón-Jiménez a débattu des implications des découvertes du projet avec le grand public, accordant des entretiens dans la presse espagnole et scientifique. Le CREAF gère un blog en espagnol, catalan et anglais.

Mots‑clés

StoiCa, sol de haute altitude, azote, dioxyde de carbone, Islande, émissions de CO2

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