Les forêts atténuent le changement climatique, en absorbant du dioxyde de carbone lors de la photosynthèse et en le stockant dans leur biomasse (troncs, racines, etc.). Elles absorbent aujourd'hui de 25 à 30 % des émissions de CO₂ d'origine anthropique.

Les forêts tropicales, comme celle d'Amazone, contiennent une énorme quantité de carbone dans la biomasse mais lorsqu'elles sont soumises à un stress hydrique dû à un déficit d'eau dans le sol ou à une extrême sécheresse de l'air, elles réduisent, voire arrêtent leur photosynthèse. Ces événements laissent davantage de CO₂ dans l'atmosphère et peuvent accélérer la mortalité des arbres.

Les modèles climatiques actuels décrivent une forêt amazonienne très sensible à la diminution de l'humidité de l'air. La tendance de l'atmosphère devenant plus chaude et sèche pourrait donc menacer la capacité de stockage de CO₂ des arbres et aggraverait le changement climatique.

Dans le cadre du projet POMELO Make Our Planet Great Again, Julia Green, jeune chercheuse du LSCE, a voulu savoir si ces forêts sont aussi sensibles au stress hydrique que le suggèrent les modèles.

« Nous montrons dans une étude à l'échelle du bassin amazonien que la photosynthèse augmente dans certaines régions très humides de la forêt amazonienne alors même que l'atmosphère s'assèche, souligne Julia Green. Ce phénomène peut s'expliquer par une adaptation de la capacité photosynthétique de la canopée. Quand les arbres sont soumis à un stress hydrique prolongé, ils produisent des feuilles plus efficaces dont l'activité peut dépasser la simple compensation du stress. »

Les chercheurs ont utilisé les données des modèles CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project 5) du Giec et les ont traitées avec des techniques d'apprentissage automatique pour déterminer la sensibilité de la photosynthèse à l'humidité du sol et à la sécheresse de l'air dans les régions tropicales sud-américaines.

Ils ont effectué une analyse similaire en utilisant cette fois des données satellitaires. Pour débusquer d'éventuels processus à plus petite échelle, l'équipe a également exploité les données de « tours à flux », au plus près de la canopée.

Des études antérieures avaient relevé une augmentation du verdissement de la végétation dans le bassin amazonien à la fin de la saison sèche, lorsque le sol et l'air sont plus secs. « Avant notre étude, on ne savait pas si ces résultats étaient liés à la sécheresse de l'air où à l'augmentation du rayonnement solaire, remarque Julia Green. Désormais, nous savons que les forêts pourraient voir leur taux de photosynthèse maintenu ou même augmenté, dans un contexte futur de réchauffement et d'assèchement ».