Les forêts matures ont un rôle clé à jouer dans la lutte contre le changement climatique : elles extraient le dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère et le piègent dans le nouveau bois, révèle une nouvelle étude.
Les chercheurs ont découvert que les arbres plus âgés réagissaient à l’augmentation des niveaux atmosphériques de CO2 en augmentant la production de biomasse ligneuse, ce qui contredit les théories existantes selon lesquelles les forêts matures n’ont pas la capacité de réagir à des niveaux élevés de CO2.
Les experts ont constaté que l’exposition à des niveaux élevés de gaz à effet de serre (atmosphère ambiante + 150 parties par million de CO2, soit une augmentation d’environ 40 %) augmentait la production de bois de 9,8 % en moyenne sur une période de sept ans. Aucune augmentation correspondante de la production de matériaux tels que les feuilles ou les racines fines, qui libèrent relativement rapidement du CO2 dans l’atmosphère, n’a pu être détectée.
Leurs conclusions publiées dans Nature Changement climatiquesoutiennent le rôle des forêts matures en tant que réserves de carbone à moyen terme (sur plusieurs décennies) et en tant que solutions climatiques naturelles, grâce aux données de l’expérience de longue durée d’enrichissement en CO2 à l’air libre (FACE) de l’Institut de recherche forestière de l’Université de Birmingham (BIFoR), dans le centre de l’Angleterre.
Des chercheurs du BIFoR ont mis en place une expérience FACE dans une forêt de feuillus vieille de 180 ans, dominée par des chênes anglais (ou « pédonculés ») de 26 m de haut : six parcelles de 30 mètres de diamètre, trois exposées à un taux élevé de CO2, les trois autres parcelles servant de contrôle.
L’auteur principal, le professeur Richard Norby, de l’Université de Birmingham, a déclaré : « Nos résultats réfutent l’idée selon laquelle les forêts plus anciennes et matures ne peuvent pas réagir à l’augmentation des niveaux de CO2 atmosphérique, mais la manière dont elles réagiront dépendra probablement de l’apport de nutriments provenant du sol.
« Les données du BIFoR FACE sur une augmentation significative de la production de biomasse ligneuse soutiennent le rôle des forêts matures et établies de longue date comme solutions climatiques naturelles dans les décennies à venir, tandis que la société s’efforce de réduire sa dépendance au carbone. »
Les expériences FACE reproduisent la composition atmosphérique future et ont fourni des données précieuses sur l’interaction entre les forêts, l’atmosphère et le climat. Des expériences antérieures ont montré que la productivité forestière peut augmenter sous l’effet de concentrations élevées de CO2, mais elles ont été menées dans des plantations d’arbres jeunes, ce qui soulève la question de savoir si les arbres plus âgés réagiraient de la même manière.
Le co-auteur et directeur du BIFoR, le professeur Rob MacKenzie, de l’Université de Birmingham, a déclaré : « Nous pensons que ces résultats, à peu près à mi-chemin de notre expérience de quinze ans au BIFoR FACE, s’avéreront d’une valeur inestimable pour les décideurs politiques du monde entier alors qu’ils sont aux prises avec les complexités du changement climatique.
« Les expériences FACE comme la nôtre fournissent des bases pour les prévisions des concentrations futures de CO2 dans l’atmosphère et améliorent ainsi considérablement la confiance dans les décisions politiques. Mais même si l’augmentation de la croissance des arbres se traduit par une augmentation à moyen terme du stockage de carbone dans les forêts, cela ne constitue en aucun cas une raison pour retarder la réduction de la consommation de combustibles fossiles. »
L’expérience BIFoR FACE a commencé à modifier l’atmosphère autour de la forêt en 2017 et a mesuré l’effet du CO2 élevé sur la production de bois en utilisant le balayage laser pour convertir les diamètres d’arbres mesurés en masse de bois.
Les scientifiques ont calculé la croissance globale de la forêt (appelée productivité primaire nette, PPN) en combinant la production de bois des chênes et des arbres du sous-étage avec la production de feuilles, de racines fines, de fleurs et de graines, et même la quantité de composés biologiquement actifs libérés par les racines.
Les chercheurs ont constaté que la production de NPP était de 9,7 % et de 11,5 % supérieure dans des conditions de CO2 élevées par rapport aux conditions ambiantes en 2021 et 2022, respectivement, soit une augmentation d’environ 1,7 tonne de matière sèche par hectare et par an. La majeure partie de cette augmentation était due à la production de bois et il n’y a eu aucun changement dans la production de racines fines ou de masse foliaire.
Pour mettre en perspective ce stockage supplémentaire de carbone forestier, il équivaut, sur un hectare et sur une année, à 1 % du CO2 émis par un seul avion commercial effectuant un vol aller simple entre Londres et New York. La quantité totale de carbone absorbée par la forêt ancienne par hectare et par an est dix fois plus importante. Ces valeurs donnent une idée de l’ampleur des mesures de protection et de gestion forestières nécessaires pour compenser même les émissions essentielles des combustibles fossiles.
L’expérience BIFoR FACE se poursuivra jusqu’aux années 2030 pour analyser les réponses à long terme et les interactions entre le carbone forestier, les autres nutriments végétaux et le réseau trophique forestier.
Plus d’informations :
Production améliorée de biomasse ligneuse dans une forêt tempérée mature sous des concentrations élevées de CO2, Nature Changement climatique (2024). DOI : 10.1038/s41558-024-02090-3