Des chercheurs de l’Université de Cambridge et du British Antarctic Survey ont suivi l’activité des incendies au cours des 150 dernières années en mesurant le monoxyde de carbone emprisonné dans la glace de l’Antarctique. Ce gaz est libéré, avec de la fumée et des particules, par les feux de forêt, les feux de cuisine et les feux communautaires.
Les résultats, signalé dans le Actes de l’Académie nationale des sciencesrévèlent que la combustion de biomasse a été plus variable depuis les années 1800 qu’on ne le pensait. Les nouvelles données pourraient aider à améliorer les modèles climatiques, qui s’appuient sur des informations sur les gaz atmosphériques passés, comme le monoxyde de carbone, pour améliorer leurs prévisions.
« Nous manquions d’informations clés sur la période où les humains ont commencé à modifier radicalement le climat de la Terre ; des informations nécessaires pour tester et développer des modèles climatiques », a déclaré Rachael Rhodes, auteur principal de l’étude du Département des sciences de la Terre de Cambridge.
Le nouveau record de monoxyde de carbone comble ce vide temporel. Les chercheurs ont cartographié l’intensité de la combustion de biomasse entre 1821 et 1995 en mesurant le monoxyde de carbone dans des carottes de glace de l’Antarctique. Les couches de glace à l’intérieur de ces carottes se sont formées lorsque la neige a été enfouie sous les chutes de neige des années suivantes, enfermant des poches d’air qui échantillonnent directement la composition de l’atmosphère à l’époque.
« Il est rare de trouver des traces de gaz emprisonnées dans des carottes de glace au cours des dernières décennies », a déclaré Ivo Strawson, auteur principal de l’étude, qui travaille conjointement à Cambridge Earth Sciences et au British Antarctic Survey. « Nous avons besoin d’informations sur la composition de l’atmosphère après le début de l’industrialisation pour réduire les incertitudes des modèles climatiques, qui s’appuient sur ces enregistrements pour tester ou piloter leurs simulations. »
L’une des principales difficultés rencontrées lors de la mesure des gaz dans la glace très jeune est que les bulles d’air sous pression n’ont pas eu le temps de se former sous le poids de la neige, a expliqué Strawson. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont étudié la glace provenant d’endroits où la neige s’accumule rapidement. Ces carottes de glace, conservées dans le laboratoire dédié aux carottes de glace du BAS, ont été prélevées dans la péninsule Antarctique dans le cadre de précédents projets internationaux.
Pour mesurer le monoxyde de carbone, les chercheurs ont développé une méthode d’analyse de pointe, qui fait fondre la glace en continu tout en extrayant simultanément l’air. Ils ont recueilli des dizaines de milliers de mesures de gaz au cours des 150 dernières années.
Les chercheurs ont constaté que l’intensité des incendies de biomasse a diminué de façon constante depuis les années 1920. Ce déclin, a déclaré Rhodes, coïncide avec l’expansion et l’intensification de l’agriculture en Afrique australe, en Amérique du Sud et en Australie au début du 20e siècle. Les terres sauvages étant devenues des terres agricoles, la couverture forestière a été restreinte et, par conséquent, l’activité des incendies a diminué.
« Cette tendance reflète la manière dont la conversion des terres et l’expansion humaine ont eu un impact négatif sur les paysages et les écosystèmes, provoquant un changement majeur dans le régime naturel des incendies et modifiant à son tour le cycle du carbone de notre planète », a déclaré Rhodes.
De nombreux modèles climatiques, dont ceux utilisés par le GIEC, partent du principe que l’activité des incendies a augmenté parallèlement à la croissance démographique. Mais, selon Rhodes, « nos travaux viennent s’ajouter à une masse croissante de preuves qui montrent que cette hypothèse est fausse, et les inventaires de l’activité historique des incendies doivent être corrigés pour que les modèles puissent reproduire avec précision la variabilité que nous observons dans nos relevés ».
Rachael Rhodes est membre du Wolfson College de Cambridge.
Plus d’informations :
Ivo Strawson et al., Variabilité historique de la combustion de la biomasse dans l’hémisphère sud déduite des enregistrements de monoxyde de carbone des carottes de glace, Actes de l’Académie nationale des sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2402868121