Un nouvel ensemble de données révèle une libération accélérée du phosphore dans le sol à l’échelle mondiale à des températures plus élevées

Une étude publiée dans Progrès scientifiques Une étude montre que la libération de phosphore (P) par les sols est renforcée lorsque les températures moyennes annuelles (TMA) sont plus élevées. Cette découverte est basée sur une nouvelle compilation de données sur les températures de surface des sols et la teneur en phosphore à l’échelle mondiale.

Le phosphore libéré par les sols par l’altération chimique (appelée altération du phosphore) joue un rôle essentiel dans le cycle global des éléments clés et influence la taille de la biosphère terrestre. Bien qu’il ait été théoriquement proposé que le climat mondial affecte de manière significative l’altération du phosphore, les preuves empiriques directes à l’échelle mondiale manquaient jusqu’à présent.

Dans cette étude, les professeurs Guo Licheng, Zhao Mingyu, Xiong Shangfa et Yang Shiling de l’Institut de géologie et de géophysique de l’Académie chinoise des sciences (CAS), ainsi que leurs collaborateurs, ont compilé un ensemble de données géochimiques des sols de surface mondiaux pour étudier la relation entre le climat et l’altération du P.

L’ensemble de données montre que la température est le principal régulateur de la mobilité du P. Il montre une rétention réduite du P dans les sols des climats plus chauds (> 12°C) et avec des intensités d’altération des silicates élevées, caractérisées par la lixiviation presque complète du Na⁺Californie²⁺K⁺ à partir de régolithe frais.

Des analyses plus poussées indiquent qu’un pH du sol plus faible dans des environnements à forte intensité d’altération favorise l’élimination de l’apatite primaire et la dissolution des phosphates d’Al, Fe et Ca. De plus, dans de tels environnements, un rapport kaolinite/illite plus élevé entraîne une diminution de la capacité d’adsorption du P dans les minéraux argileux.

Les chercheurs ont également calculé la relation entre la teneur en MAT et en P à l’échelle mondiale et le flux d’altération du phosphore en se basant sur la relation observée entre la teneur en MAT et en P, ainsi que sur les distributions latitudinales modernes de la température et de la superficie des terres. Les résultats du modèle montrent une augmentation rapide du flux d’altération du phosphore dans la plage de MAT globale de 20°C à 23°C.

Considérant les effets positifs de l’apport en nutriments sur la productivité primaire et l’enfouissement de la matière organique, cette étude suggère que l’augmentation du flux d’altération du P dans les climats chauds est un élément essentiel du thermostat naturel de la Terre et a probablement été la cause de l’anoxie océanique lors des événements de réchauffement climatique passés.

« Une autre implication de cette étude est que l’accélération potentielle de la perte de phosphore des sols due au réchauffement climatique anthropique peut constituer une menace pour la production agricole, les écosystèmes terrestres et marins et altérer les paysages redox marins », a déclaré le professeur Zhao, auteur correspondant de l’étude.