Les feuilles et les canopées végétales se réchaufferont plus vite que l'air environnant à mesure que le changement climatique progressera, selon une recherche menée par l'Université de l'Arizona. Publiée dans Nature Communications, l'étude avertit que de nombreux modèles utilisent l'air comme approximation du stress thermique des plantes et sous-estiment ainsi les effets sur les écosystèmes et le cycle du carbone.
Les projections indiquent que, vers 2085-2099, l'écart entre la température de la canopée et celle de l'air augmentera d'environ 0,11 °C, soit 16%. Ce nombre semble faible mais agit directement sur des processus sensibles aux seuils thermiques, notamment photosynthèse, respiration et transpiration. C'est la température de la surface végétale, et pas seulement celle de l'air, qui détermine leur perte d'efficacité.
Les feuilles reçoivent le rayonnement solaire et peuvent devenir nettement plus chaudes que l'environnement, comme toute surface exposée. Les plantes régulent une partie de cette chaleur par transpiration: elles amènent l'eau aux feuilles, où son évaporation refroidit. Lorsque l'air est trop chaud et sec, la perte d'eau peut dépasser ce que les racines remplacent depuis le sol.
Face à ce déficit, de nombreuses plantes ferment leurs stomates et réduisent photosynthèse et transpiration pour conserver l'eau. Cette réponse limite l'entrée du CO2 et supprime le refroidissement évaporatif, ce qui chauffe encore la feuille. En parallèle, moins d'eau rejoint l'air voisin, créant une rétroaction entre chaleur, sécheresse et moindre activité végétale.
Les écarts les plus forts sont attendus dans les régions appelées à s'assécher, mais les tropiques inquiètent aussi. De nombreuses espèces tropicales ont évolué dans des amplitudes thermiques étroites et peuvent réagir à de faibles changements. Une baisse de productivité ou une mortalité accrue modifierait végétation, habitats et capacité des forêts à retirer le CO2 de l'atmosphère.
L'effet dépasse le carbone. La vapeur émise par la végétation contribue aux nuages et aux pluies; si la transpiration diminue, l'humidité atmosphérique, les précipitations et le rayonnement au sol peuvent changer. Moins de photosynthèse laisse davantage de CO2 dans l'air, tandis que moins de vapeur peut modifier le climat régional, deux voies susceptibles de renforcer le réchauffement.
Les chercheurs proposent d'intégrer explicitement la température de la canopée aux modèles du système terrestre et aux évaluations d'adaptation. Cela exigera de meilleures observations de surface, des capteurs distants et des mesures dans divers écosystèmes. Corriger les modèles n'évite pas l'impact mais précise quels forêts, cultures et territoires atteindront d'abord les limites physiologiques de la chaleur.
