Les écosystèmes terrestres, tels que les forêts et les prairies, échangent d'énormes quantités de CO2 avec l'atmosphère. À l'échelle mondiale, pas moins de 12 fois plus de CO2 circule via les écosystèmes (absorption par la photosynthèse, libération par la respiration) que les émissions humaines. Un léger déséquilibre dans cette balance peut ainsi avoir un impact majeur sur le climat.

Actuellement, ces écosystèmes sont déséquilibrés en notre faveur : ils agissent comme un puits de CO2, absorbant plus qu'ils ne libèrent et compensant environ 30 % des émissions anthropiques. Sans ce tampon, le changement climatique serait bien plus grave. La concentration de CO2 atmosphérique atteindrait déjà 470 ppm au lieu des 400 ppm actuels ; la limite de 2 °C (estimée à 450 ppm) serait dépassée.

Malheureusement, non. Le changement climatique menace directement le stockage de CO2 dans ces systèmes. Le réchauffement risque de libérer le carbone stocké dans les sols, tandis que la fonte du pergélisol émettra du méthane. Les phénomènes météorologiques extrêmes, libérant d'énormes quantités de CO2 en peu de temps, pourraient avoir un impact encore plus sévère.
Vagues de chaleur et sécheresses réduisent l'absorption de CO2 par les plantes et causent la mort d'arbres. La canicule européenne de 2003 a, par exemple, diminué la photosynthèse de 30 % en Europe, transformant temporairement les écosystèmes en source de CO2 et annihilant 4 ans de stockage de carbone.
La situation s'aggrave avec les incendies déclenchés par ces conditions. Sous les tropiques, les feux en Amazonie (2005 et 2010, dus à la sécheresse) ont libéré près de 2 Pg de carbone chacun, soit 1/5 des émissions annuelles mondiales actuelles.
Ouragans : ces événements extrêmes détruisent aussi les stocks de carbone. L'ouragan Matthew a ravagé Haïti récemment, avec une signature climatique claire. L'ouragan Katrina (2005) a abattu 320 millions d'arbres aux États-Unis, équivalant à 50 % des réserves annuelles nettes de carbone forestier américain.
À mesure que vagues de chaleur, sécheresses et ouragans s'intensifient avec le réchauffement, la capacité tampon des écosystèmes diminuera. Limiter le réchauffement à 2 °C ou moins est crucial pour éviter que ces systèmes ne deviennent des sources de CO2, rendant le changement climatique auto-entretenu.
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