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Lettre pigb-pmrc France
portés sur la Figure 4 (voir pages couleur). On peut
remarquer (Figure 4a) que, dans le cas «climat constant»,
le taux de CO
2
atmosphérique est plus faible que dans le
cas couplé, c'est à dire que les puits naturels sont plus
élevés. A l'horizon 2050, le puits océanique est peu modi-
fié (Figure 4c) alors que le puits biosphérique est nette-
ment plus important (Figure 4b). Lorsque l'on ne tient
pas compte du changement climatique du à l'accroisse-
ment de CO
2
, le puits biosphérique augmente dans
toutes les régions couvertes de végétation, sans exception
(Figure 2b, pages couleur) : c'est l'effet de fertilisation du
CO
2
. La prise en compte du changement climatique
réduit le puits biosphérique principalement dans les
régions équatoriales et tropicales d'Afrique et d'Amérique,
alors qu'il a plutôt tendance à augmenter dans les hautes
latitudes (Figure 2c, pages couleur). Dans les basses lati-
tudes, la croissance des plantes est principalement limitée
par la disponibilité en eau. La réduction du puits
biosphérique dans ces régions provient principalement
d'une contrainte hydrique plus forte due à une augmen-
tation de l'évaporation. Aux hautes latitudes la croissance
des plantes est principalement limitée par la température;
son augmentation leur permet au contraire un meilleur
développement.
Dans les régions tropicales, l'effet climatique dû à l'ac-
croissement de CO
2
peut réduire très fortement les puits
biosphériques et annuler, voire dépasser, l'effet de fertili-
sation des plantes dû à l'augmentation du CO
2
atmo-
sphérique. Ceci explique pourquoi, dans la simulation
scénario couplée Climat-Carbone, le puits biosphérique
soit augmente peu, soit diminue dans certaines régions
d'Afrique et d'Amérique équatoriale (Figure 2, pages
couleur) Cela explique également la saturation du puits
biosphérique à partir des années 2040-2050 : l'effet cli-
matique néfaste aux écosystèmes tropicaux est tellement
large qu'il compense globalement l'augmentation du
puits liée à l'augmentation du CO
2
atmosphérique.
Biosphère et océan se renvoient le carbone
En ce qui concerne l'absence de changement notable du
puits de carbone océanique, nous avons pu mettre en
évidence que c'est le résultat de deux perturbations qui se
compensent. Le changement climatique diminue sensi-
blement le puits océanique, pour un taux de CO
2
atmo-
sphérique donné. Mais nous venons de voir que le puits
biosphérique se réduit assez fortement du fait du change-
ment climatique, entraînant une augmentation du CO
2
atmosphérique. Cette augmentation accroît les flux de
CO
2
de l'atmosphère vers l'océan, et donc accroît le puits
océanique. Et il se trouve qu'à l'horizon 2050, ces deux
effets se compensent presque totalement. Mais l'océan
sommeille pour probablement mieux se réveiller ensuite...
En effet, un autre jeu de simulations réalisé avec les
mêmes modèles, mais dans lequel les modèles clima-
tiques et de carbone n'étaient pas directement couplés,
révèlent qu'au delà d'un doublement du CO
2
par rapport
à l'époque pré-industrielle, le changement climatique
4xCO
2
, we calculated that climate change reduces oceanic
carbon uptake by 35 % and land uptake by 55 %.
A long term unknown
The usual method adopted to estimate future climate
change under given greenhouse gases emissions, as typically
done by IPCC, is the following :
·
estimation of emission scenario based on socio-economic
scenarios ;
·
conversion of emissions into concentration using biogeo-
chemical models ran under present day climate ;
·
calculation of the corresponding climate change using
GCMs.
Such approach clearly neglects the carbon cycle dependence
to climate. As we showed here, the climate-carbon feedback
is positive : by year 2050, atmospheric CO
2
is 10 % higher if
the climate change impacts on the carbon cycle. Therefore,
the climate change itself is 10% higher than what would be
obtained with the classical IPCC approach. The off-line simu-
lations realized before these coupled simulations showed
that this positive feedback keep increasing with time, being
larger than 20 % at 4xCO
2
.
In the present study, we deliberately neglected other key
processes, such as vegetation dynamics (driven by climate or
by direct human activity). So far, one other research group,
at the Hadley Center, U.K., undertook coupled climate-car-
bon simulation. They account for vegetation dynamics and
find a positive feedback that is even larger than ours as their
tropical forests are dramatically shrinking because of the cli-
mate change (P. Cox, pers. comm.). Clearly, large uncer-
tainties remain, mainly in the biosphere. However it seems
obvious that we can not avoid to account for the climate
change impact on the carbon cycle.
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