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Le changement de végétation peut modifier le bilan énergétique de surface et, par la suite, affecter le climat local.
Cet impact biophysique a été bien étudié pour les cas de boisement, mais le signe et la magnitude pour le verdissement persistant de la terre restent controversés.
Sur la base d'observations de télédétection à long terme, nous quantifions l'impact unidirectionnel du verdissement de la végétation sur la température radiométrique de surface sur la période 2001-2018.
Nous montrons ici une réponse négative globale de la température avec une grande variabilité spatiale et saisonnière. La couverture neigeuse, le verdissement de la végétation et le rayonnement des ondes courtes sont les principaux facteurs de la sensibilité de la température en régulant la dominance relative des processus radiatifs et non radiatifs.
Combiné à la tendance observée du verdissement, nous trouvons un refroidissement global de -0.018 K/décennie, qui ralentit 4.6 ± 3.2% du réchauffement global.
Au niveau régional, cet effet de refroidissement peut compenser 39,4 ± 13,9% et 19,0 ± 8,2% du réchauffement correspondant en Inde et en Chine. Ces résultats soulignent la nécessité de prendre en compte cet effet climatique biophysique lié à la végétation lors de l'élaboration de stratégies locales d'adaptation au climat.
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Introduction
D'après les observations par satellite, la terre connaît un verdissement généralisé de la végétation depuis les années 1980, principalement en raison du changement climatique à grande échelle et des effets de la fertilisation au CO2.
Ce verdissement pourrait atténuer le réchauffement de la planète en déclenchant une rétroaction biochimique négative sur le système climatique, c'est-à-dire en augmentant l'élimination du CO2 de l'atmosphère par le processus de photosynthèse de la végétation.
Parallèlement, le verdissement de la terre pourrait également modifier les propriétés biophysiques de la surface, notamment la diminution de l'albédo (qui augmente l'absorption du rayonnement à ondes courtes, connu sous le nom de processus radiatif) et la diminution de la résistance aérodynamique ou de surface (qui augmente l'efficacité de l'évaporation de l'eau ou de la convection de la chaleur entre la surface de la terre et l'atmosphère, connu sous le nom de processus non radiatif), affectant ainsi la température locale.
Ces rétroactions biophysiques pourraient intensifier, compenser ou même inverser la force biochimique contre le réchauffement climatique et ont donc attiré beaucoup d'attention ces dernières années.
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Des données fascinantes ont été publiées, qui montrent que la récente augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère a provoqué un certain refroidissement sur de vastes zones de la planète, ainsi qu'une augmentation significative et généralisée de la végétation.
Cette augmentation de la végétation, qui a permis de soulager la famine et la faim et a contribué à faire monter en flèche la production alimentaire mondiale au cours des dernières décennies, a entraîné une tendance au refroidissement de la planète de -0,018 °C par décennie. Il existe d'importantes marges d'erreur, à la hausse comme à la baisse, mais on estime que cela a compensé environ 4,6 % du réchauffement planétaire. Cependant, dans le cas de l'Inde et de la Chine, il a permis de compenser ~39,4 % et ~19 % respectivement.
Dans un article publié le mois dernier, 11 climatologues chinois notent que la Terre a connu un "verdissement généralisé de la végétation" depuis les années 1980 en raison des effets de la fertilisation par le CO2. Ce verdissement pourrait atténuer le réchauffement climatique "en déclenchant une rétroaction biochimique négative sur le système climatique". Selon les scientifiques, le vert plus foncé de la végétation absorbe davantage la chaleur du soleil, tandis que les processus d'évaporation de l'eau ou de convection de la chaleur entre la surface et l'atmosphère font également baisser les températures locales.
La Terre a indubitablement reverdi au cours des 40 dernières années, les niveaux de CO2 dans l'atmosphère ayant entamé une lente remontée après une période d'effondrement dangereux, selon certains scientifiques.
Le niveau actuel de CO2 dans l'atmosphère est d'environ 419 parties par million et est proche du niveau le plus bas jamais enregistré dans les archives paléontologiques. Dans le passé, les niveaux ont été jusqu'à 20 fois plus élevés, mais en dessous d'environ 180 ppm, la vie végétale et humaine commençait à mourir. Il est généralement admis qu'il y a eu une augmentation récente de la végétation mondiale d'environ 14%.
En 2016, une importante étude scientifique internationale impliquant 32 scientifiques a noté qu'il y avait eu une "augmentation persistante et généralisée" du verdissement en saison de croissance sur 25 à 50 % de la surface végétalisée mondiale. Certains scientifiques sont détendus quant à l'augmentation des niveaux de CO2 qui en découle. Roy Spencer, ancien chercheur principal à la NASA, note que "bien que le CO2 soit nécessaire à l'existence de la vie sur Terre, il y en a très peu dans l'atmosphère terrestre".
L'étude chinoise a estimé la réponse de la température à des niveaux plus élevés de végétation entre 2001 et 2018 en examinant les enregistrements de température par satellite et les données sur la surface foliaire. Les autres éléments pris en compte sont les conditions climatiques locales, les types de plantes et les facteurs annuels et saisonniers. Un signal estimé a ensuite été comparé aux enregistrements historiques des températures "afin d'évaluer les avantages climatiques potentiels du verdissement à l'échelle mondiale et régionale".
Le graphique ci-dessus montre les régions du monde où le verdissement "peut atténuer considérablement le changement climatique". Il est à noter que ces régions comprennent l'Europe, la Chine, l'Inde et le sud du Brésil.
Ces régions devraient également dominer l'écologisation mondiale après le 21e siècle. L'Inde et la Chine seraient les deux premiers pays où un verdissement important "induit de forts effets de refroidissement", respectivement de -0,14°C et -0,059°C par décennie. Comme je l'ai indiqué plus haut, cela entraîne un refroidissement du réchauffement de la surface de ~39,4 % et ~19 % respectivement. Il ne s'agit que d'une observation anecdotique, bien sûr, mais ces deux pays augmentent rapidement leur consommation locale d'énergie fossile, et nombreux sont ceux qui seront tentés d'établir un lien avec le refroidissement.
D'un point de vue plus général, cet article constitue une contribution importante au débat sur le changement climatique et sur l'affirmation selon laquelle le CO2 d'origine humaine est le principal bouton de commande du réchauffement récent de l'atmosphère.
Au cours de 600 millions d'années, le CO2 a été progressivement extrait de l'atmosphère et séquestré dans la croûte terrestre. Le problème de l'hypothèse du réchauffement anthropique - outre l'absence de preuve réelle - est qu'elle ne permet pas d'établir de corrélation entre les températures et les niveaux de CO2 dans le passé actuel, historique ou paléolithique.
Les arguments selon lesquels le gaz devient "saturé" à certains niveaux et que ses propriétés de réchauffement diminuent sur une échelle logarithmique peuvent fournir une explication plus convaincante des observations passées.
Loin du récit scientifique "établi" - une fiction politique conçue pour étouffer le débat et promouvoir le "Net zéro" - les scientifiques étudient les nombreuses influences qui provoquent le changement climatique. Il est hautement improbable que l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère provoque un "dérèglement" climatique, car cela n'a jamais été le cas dans le passé.
L'atmosphère est un lieu chaotique, non linéaire, et de nombreuses influences, dont l'échange de chaleur et les courants océaniques, jouent un rôle très important. Le climat semble également posséder des mécanismes d'autorégulation - le CO2 atmosphérique stimulant la croissance des plantes, qui à son tour refroidit l'environnement de surface local, n'est qu'un exemple parmi d'autres.
Chris Morrison est le rédacteur en chef de l'environnement du Daily Sceptic.
Une nouvelle étude révèle que la Terre peut réguler sa propre température sur des millénaires
Les scientifiques ont confirmé qu'une "rétroaction stabilisatrice" sur des échelles de temps de 100 000 ans permet de contrôler les températures mondiales.
Jennifer Chu | Bureau des nouvelles du MIT
Date de publication :
16 novembre 2022
Le climat de la Terre a connu de grands changements, du volcanisme mondial aux périodes glaciaires qui ont refroidi la planète, en passant par des variations spectaculaires du rayonnement solaire. Et pourtant, la vie, depuis 3,7 milliards d'années, a continué à battre.
Aujourd'hui, une étude réalisée par des chercheurs du MIT et publiée dans Science Advances confirme que la planète abrite un mécanisme de "rétroaction stabilisatrice" qui agit sur des centaines de milliers d'années pour ramener le climat du bord du précipice et maintenir les températures mondiales dans une fourchette stable et habitable.
Comment y parvient-il ? Un mécanisme probable est "l'altération des silicates", un processus géologique par lequel l'altération lente et régulière des roches silicatées entraîne des réactions chimiques qui finissent par extraire le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le faire pénétrer dans les sédiments océaniques, en le piégeant dans les roches.
Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que l'altération des silicates joue un rôle majeur dans la régulation du cycle du carbone de la Terre. Le mécanisme d'altération des silicates pourrait constituer une force géologiquement constante permettant de contrôler le dioxyde de carbone et les températures mondiales. Mais jusqu'à présent, il n'y avait jamais eu de preuve directe du fonctionnement continu d'une telle rétroaction.
Les nouvelles conclusions sont basées sur une étude des données paléoclimatiques qui enregistrent les changements des températures mondiales moyennes au cours des 66 derniers millions d'années. L'équipe du MIT a appliqué une analyse mathématique pour voir si les données révélaient des modèles caractéristiques de phénomènes stabilisateurs qui ont limité les températures mondiales sur une échelle de temps géologique.
Ils ont constaté qu'en effet, il semble y avoir un modèle cohérent dans lequel les fluctuations de température de la Terre sont atténuées sur des échelles de temps de centaines de milliers d'années. La durée de cet effet est similaire aux échelles de temps sur lesquelles l'altération des silicates est censée agir.
Ces résultats sont les premiers à utiliser des données réelles pour confirmer l'existence d'une rétroaction stabilisatrice, dont le mécanisme est probablement l'altération des silicates. Cette rétroaction stabilisatrice expliquerait comment la Terre est restée habitable malgré des événements climatiques dramatiques dans le passé géologique.
"D'un côté, c'est une bonne chose, car nous savons que le réchauffement climatique actuel sera finalement annulé par cette rétroaction stabilisante", explique Constantin Arnscheidt, étudiant diplômé du département des sciences de la Terre, de l'atmosphère et des planètes (EAPS) du MIT. "Mais d'un autre côté, il faudra des centaines de milliers d'années pour que cela se produise, donc pas assez rapidement pour résoudre nos problèmes actuels".
L'étude est co-écrite par Arnscheidt et Daniel Rothman, professeur de géophysique au MIT. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)