Les déserts sont-ils en train de verdir ?

Les déserts sont de plus en plus verdoyants. Depuis les années 1980, dans certaines régions arides, la hausse de la concentration de CO₂(élément essentiel à la photosynthèse) dans l’atmosphère a stimulé la croissance des plantes, conduisant à une augmentation de 11 % de la couverture végétale.

Le rôle du gaz carbonique dans le réchauffement climatique est souvent évoqué, mais son influence sur la végétation l'est beaucoup moins. Les plantes consomment du CO₂ à travers le processus de la photosynthèse. À l’aide de gaz carbonique et de rayonnement solaire, une plante trouve l’énergie dont elle a besoin pour se développer. Voilà maintenant plus de dix ans que l’ensemble de la communauté scientifique s’attend à ce que le développement des végétaux soit favorisé, en raison de l’augmentation desémissions de CO₂.

Bien sûr, le processus de photosynthèse est loin d’être simple. Il dépend de l’humidité, de l’ensoleillement, de la disponibilité en eau pour la plante et de la température ambiante. Le rôle du CO₂ dans la croissance des plantes est important, mais il peut être contrecarré par nombre d’autres paramètres, si bien qu’il est difficile d’évaluer clairement son influence à grande échelle. De fait, pour isoler l’influence du dioxyde de carbone, une équipe de recherche australienne a focalisé son analyse sur les plantes des régions arides. Dans ces zones désertiques, où la disponibilité en eau joue un rôle primordial, la fertilisation des plantes par le CO₂ devrait être plus perceptible.

Le désert devient verdoyant. L'augmentation de CO₂ dans l'atmosphère favorise le développement des plantes les plus consommatrices de gaz carbonique. ©Photon quantique, cc by nc nd 2.0, Flickr

En moyenne, entre 1982 et 2010, la couverture végétale s’est densifiée de 11 % dans les régions arides du centre de l’Australie. Plus généralement, on enregistre une augmentation du feuillage dans toutes les zones désertiques, telles que le sud-ouest des États-Unis, le Moyen-Orient et certaines parties de l’Afrique. L’équipe de Canberra a mis en évidence que dans le cas de l’Australie, le CO₂ était le principal responsable de la stimulation végétale. Les résultats sont parus ce mois-ci dans les Geophysical Research Letters.

Le modèle confronté à la réalité environnementale

Dans un premier temps, les scientifiques ont paramétré un modèle dans lequel les conditions d’apport en eau et d’humidité ont été adaptées au climat désertique qu’a connu la région ces 30 dernières années. Le modèle, qui simule en particulier l’effet fertilisant du CO₂ sur les plantes au cours de cette période, prévoyait une augmentation de 5 à 10 % du feuillage, tandis que la concentration du gaz augmentait de 14 % dans l’atmosphère.

Les résultats numériques ont ensuite été comparés aux images satellite disponibles pour la période 1982-2010. L’état des plantes in situ était suffisamment cohérent avec les prévisions du modèle pour que les chercheurs identifient clairement le lien entre l’augmentation du CO₂ et la densification de la végétation.

Vers un désert de prairies ?

À plus long terme, la hausse du CO₂ dans l’atmosphère n’aura pas comme seul effet de stimuler le développement des plantes. Elle pourrait aussi influer sur l’évolution des plantes, en favorisant l’épanouissement de certaines espèces, plus consommatrices de CO₂ que d’autres. Les végétaux à racines profondes absorbent plus de CO₂ que certainesgraminées par exemple. « Les arbres réinvestissent les prairies », affirmait le principal auteur de l’étude, Randall Donohue.

Néanmoins, même si l’augmentation des émissions de dioxyde de carbone stimule effectivement la croissance des plantes, le changement climatique a bien d’autres effets. L’humidité, le régime de précipitations et donc l’exposition au rayonnement solaire, sont également modifiés. Il est alors probable que l’expansion actuelle de la végétation ne soit qu’éphémère.

La photosynthèse est le processus par lequel à partir de la lumière, de l'eau et du dioxyde de carbone, la plante produit de la matière organique. L'augmentation anthropique du gaz carbonique favorise le développement du couvert végétal. Mais il est clair qu'une réduction des précipitations prévues dans les milieux arides, en réponse au changement climatique, viendra enrayer les effets fertilisants du gaz carbonique. © Bruce Doran