C’est la conclusion d’une étude internationale, avec 7 auteurs au LSCE : Ben Poulter, Philippe Ciais, Nicolas Viovy, Valérie Daux, Monique Pierre, Michel Stievenard et Valérie Masson-Delmotte.
La photosynthèse d'un gramme de sucres s’accompagne de la transpiration de plus de cent grammes d'eau à travers de minuscules ouvertures dans les feuilles (stomates). A l'échelle de la feuille, les stomates régulent les échanges de gaz, vapeur d’eau transpirée et CO2 entrant, afin de maximiser le gain de carbone et de minimiser la perte d'eau.Régulés par la plante, les échanges gazeux (vapeur d’eau et CO2) influencent le rapport entre les isotopes lourds et légers du carbone incorporé. En mesurant ce rapport isotopique dans la cellulose des anneaux de croissance des arbres, il est possible d'évaluer l'efficacité de l'utilisation de l’eau par l'arbre.
L’équipe de recherche a combiné des mesures des isotopes du carbone dans les anneaux de croissance des arbres, pour 22 sites allant du Maroc à la Norvège, et des modèles dynamiques globaux de végétation pour estimer la réponse des arbres à la fois aux variations du climat et à l'augmentation de la concentration atmosphérique en CO2, sur une période de cent ans. Elle a ainsi montré que l'efficacité de l'utilisation de l'eau (c'est-à-dire le gain de carbone par unité potentielle d'eau perdue) a augmenté de 14% pour les espèces caduques et de 22% pour les conifères.
Cette augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les plantes ne se traduit pas par une baisse de la transpiration au cours du 20ème siècle. Loin de diminuer, la transpiration a en effet augmenté au cours du 20e siècle, en raison de l'allongement de la croissance des plantes, de l'augmentation de l'indice foliaire et des facteurs d'évaporation (température, humidité, vent). La hausse de la concentration atmosphérique en CO2 ne va donc ni réduire les flux de vapeur d'eau depuis les surfaces continentales vers l'atmosphère (en conservant davantage l'humidité dans les sols), ni favoriser le débit des rivières.
Frank DC, et al. (2015) Water-use efficiency and transpiration across European forests during the Anthropocene. Nature Climate Change. doi:10.1038/nclimate2614 (pdf)
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