Affaiblissement du contrôle de la végétation sur l’évapotranspiration terrestre mondiale dans un monde plus chaud

Pourquoi le « coup de pouce vert » de la planète pourrait ne pas durer

Alors que le monde se réchauffe, les satellites montrent qu’une grande partie de la Terre devient plus verte : la végétation développe davantage de feuilles. Ce feuillage supplémentaire aide à extraire le dioxyde de carbone de l’air et, en libérant de la vapeur d’eau, peut refroidir la surface des terres — une des raisons pour lesquelles la plantation d’arbres est souvent présentée comme une solution climatique. Cette étude pose une question cruciale mais moins discutée : les plantes continueront-elles à contrôler la quantité d’eau retournant dans l’atmosphère à mesure que le climat et les taux de CO2 augmentent, ou cette influence s’affaiblira-t-elle avec le temps ?

Comment les plantes acheminent l’eau vers le ciel

L’eau quitte la terre pour l’atmosphère par une combinaison de processus connus sous le nom d’évapotranspiration. Une partie de l’eau s’évapore directement du sol nu ou des gouttes de pluie retenues sur les feuilles. Le reste circule à travers les plantes : les racines puisent l’eau dans le sol, des conduits dans les tiges l’acheminent vers les feuilles, et de minuscules pores à la surface des feuilles la libèrent sous forme de vapeur. La surface foliaire, souvent mesurée par la quantité de zone couverte par des feuilles, joue donc un rôle clé pour décider combien d’eau retourne dans l’air et combien reste dans les rivières, les lacs et les sols.

Ce que montrent déjà les observations mondiales

En utilisant plusieurs décennies d’enregistrements satellitaires, les auteurs confirment que la majorité des terres végétalisées se sont verdies depuis le début des années 1980. En moyenne, davantage de feuilles ont signifié une augmentation de l’évapotranspiration, surtout dans les régions chaudes et sèches où un feuillage supplémentaire a un fort impact sur la perte d’eau. Lorsque les chercheurs ont séparé les processus, ils ont constaté que la transpiration des plantes représente de loin la plus grande part de ce flux d’eau additionnel, tandis que l’évaporation depuis les feuilles humides et le sol nu joue un rôle plus faible et peut parfois même diminuer parce que des canopées plus denses ombragent le sol. Dans l’ensemble, la surface terrestre d’aujourd’hui se comporte comme un système d’arrosage naturel en expansion alimenté par la croissance végétale.

Regarder l’avenir avec des modèles et l’apprentissage automatique

Pour explorer la suite, l’étude combine les données satellitaires avec des simulations de 18 modèles avancés du système Terre et une méthode d’apprentissage automatique capable de démêler des influences qui se chevauchent. Plutôt que de comparer simplement deux périodes éloignées, les auteurs traitent la sensibilité de l’évapotranspiration à la surface foliaire comme quelque chose qui évolue année après année tout au long de ce siècle selon quatre trajectoires d’émissions différentes. Dans tous les scénarios, les modèles prévoient un verdissement continu, avec des augmentations particulièrement marquées dans les régions plus froides sous de fortes émissions. Pourtant, l’augmentation de la perte d’eau par unité de surface foliaire devrait s’affaiblir sur la plupart des terres végétalisées — sur environ quatre cinquièmes de la surface mondiale même dans le scénario le plus modéré, et sur plus de neuf dixièmes sous les émissions les plus élevées.

Pourquoi plus de feuilles ne signifiera pas toujours plus de refroidissement

La clé réside dans la façon dont les plantes réagissent à l’augmentation du dioxyde de carbone. Un excès de CO2 dans l’air rend la photosynthèse plus efficace, encourageant les plantes à produire plus de feuilles. En même temps, il leur permet de partiellement fermer leurs pores foliaires tout en absorbant suffisamment de CO2, ce qui réduit le flux d’eau par unité de surface foliaire. Les auteurs utilisent des calculs basés sur la physique pour montrer que les « passages » de la vapeur d’eau dans les canopées végétales se resserrent effectivement avec l’augmentation du CO2. Même si les couverts deviennent plus denses, la conductance par unité de surface foliaire diminue, de sorte que la surface supplémentaire d’évaporation apporte des rendements décroissants. Dans de nombreuses régions, en particulier les plus chaudes, cette réponse d’économie d’eau l’emporte sur l’augmentation de la surface évaporative liée au verdissement.

Évolution des moteurs du cycle de l’eau et de l’énergie

Parce que ces ajustements physiologiques réduisent le refroidissement additionnel apporté par chaque nouvel accroissement de la surface foliaire, l’étude conclut que le contrôle direct de la végétation sur l’évapotranspiration s’affaiblira progressivement. Au début du siècle, le verdissement tend encore à augmenter la perte d’eau et le refroidissement de surface. Vers la fin du siècle, sous de faibles émissions, cette contribution diminue et peut même s’inverser dans certains lieux, ce qui signifie que le verdissement n’augmente plus l’évapotranspiration comme auparavant. Sous de fortes émissions, un verdissement très marqué peut encore accroître la perte d’eau au total, mais l’importance relative des facteurs climatiques tels que le rayonnement, la chaleur et la sécheresse atmosphérique augmente, dépassant progressivement la végétation comme principal moteur des changements d’évapotranspiration.

Ce que cela implique pour la planification climatique et hydrique

Pour les non-spécialistes, le message central est qu’il existe des limites à l’efficacité du « toujours plus de vert » pour refroidir la planète via une augmentation de l’évaporation. À mesure que le dioxyde de carbone et les températures augmentent, les plantes se protègent de plus en plus en conservant l’eau, de sorte que chaque unité supplémentaire de surface foliaire a moins de pouvoir pour transférer l’eau vers l’air et refroidir la surface. Les résultats ne militent pas contre la restauration des forêts ni contre la gestion de la végétation pour des bénéfices climatiques, mais ils soulignent que de telles stratégies donneront des rendements moindres pour le refroidissement évaporatif dans un monde à forte concentration de CO2. Les décideurs et les gestionnaires de l’eau devraient donc considérer le verdissement comme un outil parmi d’autres et concevoir des plans qui tiennent compte d’un avenir où ce sont surtout les conditions climatiques — plus que la végétation elle-même — qui décideront de la quantité d’eau quittant les terres.

Citation: Li, H., Wang, W., Chen, Z. et al. Weakening vegetation control on global terrestrial evapotranspiration in a warmer world. Commun Earth Environ 7, 365 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03372-8

Mots-clés: évapotranspiration, verdissement de la végétation, changement climatique, dioxyde de carbone, cycle de l’eau