Pourquoi le taux de CO2 dans l’atmosphère varie-t-il au fil d’une année ?

L'observatoire de Mauna Loa (Hawaï) est situé au sommet d'un volcan. Perdu quelque part au milieu de l'océan Pacifique. Comme à l'abri de toutes activités humaines. Et perché à plus de 4.000 mètres d'altitude. Suffisamment haut donc, également, pour échapper aux fluctuations et autres perturbations que connaît la couche la plus basse de notre atmosphère. C'est pour ces raisons que les premiers capteurscapteurs de dioxyde de carbone (CO₂) y ont été installés en 1957. L'observatoire constitue aujourd'hui une référence en matièrematière de mesure de taux de CO₂ dans notre atmosphère.

Sur ce graphique – dit courbe de Keeling, du nom du chercheur américain qui a installé l’observatoire de Mauna Loa –, on observe l’augmentation régulière du taux de dioxyde de carbone (CO₂) dans notre atmosphère depuis la fin des années 1950. On devine aussi quelques variations saisonnières. © Agence américaine pour l’étude de l’océan et de l’atmosphère (NOAA)

La courbe construite depuis plus de 60 ans maintenant à partir des données recueillies toutes les heures à l'observatoire de Mauna Loa a permis de prendre conscience d'une augmentation régulière du taux de CO₂ dans l'atmosphère. Régulière ? Oui. Mais qui présente tout de même des fluctuations saisonnières.

Ce graphique montre très bien les variations de taux de dioxyde de carbone (CO₂) dans notre atmosphère au fil des mois d’une année. © Agence américaine pour l’étude de l’océan et de l’atmosphère (NOAA)

La végétation pour expliquer les variations annuelles

Ces fluctuations, les scientifiques les expliquent parfaitement bien. Pour comprendre, notons d'abord que la végétation est bien plus abondante dans l'hémisphère nord que dans l'hémisphère sud. Et cela a une influence marquée sur le cycle du carbone dans l'atmosphère. En effet, lorsque les plantes poussent, font des feuilles, des fleurs et des fruits, elles absorbent du CO₂ et émettent de l'oxygène. Par le processus de photosynthèsephotosynthèse. Mais les plantes respirent également, absorbant alors de l'oxygène et émettant du CO₂. En été, le poids de la photosynthèse est bien plus important que celui de la respiration. Suffisamment pour faire infléchir la courbe du taux de CO₂ dans l'atmosphère. En hiverhiver, c'est l'inverse, la respiration prend le dessus. Et la courbe repart à la hausse. Pour des raisons similaires, on peut aussi observer de faibles variations de concentrations en CO₂ entre la journée et la nuit.

C'est pourquoi les records de taux de CO₂ tombent depuis quelques années - malheureusement - tous les printemps. Juste avant que la végétation ait pris le dessus et fait baisser les concentrations. En avril 2021, par exemple, c'est la barre des 420 parties par million (ppmppm) de CO₂ dans l'atmosphère qui a été franchie. Le 8 avril 2021, l'observatoire de Mauna Loa enregistrait en effet un pic à 421,36 ppm. Un seuil qui n'avait pas été atteint depuis que l'Homme a fait ses premiers pas sur notre Terre. Soit il y a plus de 3 millions d'années.