CO2: les forêts tropicales mises en doute

Le 16 décembre 2014 par Romain Loury
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Des arbres peu stimulés par le CO2?
Des arbres peu stimulés par le CO2?

Les arbres des forêts tropicales poussent-ils vraiment plus vite avec la hausse atmosphérique du CO2? Pas si sûr, comme le révèle une étude publiée dans la revue Nature Geoscience. Ce qui pourrait remettre en cause l’effet tampon de cet écosystème vis-à-vis du réchauffement climatique.

Le phénomène est désormais bien établi dans les forêts des zones tempérées: la hausse atmosphérique du CO2 stimule la photosynthèse, processus de transformation de ce gaz en sucres, avec pour effet d’accélérer la croissance des arbres. Ce qui pourrait en partie freiner cette hausse, les forêts tropicales stockant déjà un quart du carbone terrestre.

Or ce qui est vrai aux latitudes tempérées ne l’est pas forcément aux tropiques, selon l’équipe de Pieter Zuidema, de l’université de Wageningen (Pays-Bas). Les chercheurs ont étudié 1.100 arbres de Bolivie, du Cameroun et de Thaïlande, dont ils ont analysé la largeur des cernes, marqueur de croissance des arbres, au cours des 150 dernières années.

Les cernes varient peu

Leurs résultats s’avèrent paradoxaux. Certes, l’augmentation du taux de CO2 a bien eu des effets physiologiques: les arbres ont acquis une meilleure efficience d’utilisation de l’eau [1], et sont plus imprégnés de carbone 13, signe d’apports accrus en CO2. Et pourtant, les arbres ne croissent pas plus vite maintenant qu’il y a 150 ans.

Comment expliquer ce hiatus? Plusieurs hypothèses à cela: primo, la hausse des températures pourrait contrebalancer les effets positifs du CO2; deuxio, d’autres nutriments [2], à défaut du CO2, manqueraient à l’arbre pour croître aussi vite qu’il le pourrait; tertio, peut-être la photosynthèse est-elle réellement stimulée, mais au bénéfice d’autres processus que la croissance du tronc, par exemple celle des racines ou une plus grande production de fruits.

«A ce jour, la plupart des modèles, voire tous, prédisent une augmentation de la biomasse dans les forêts tropicales, en raison d’une hausse du CO2. Elles auraient donc la capacité d’agir comme puits de carbone au cours du siècle, freinant ainsi le réchauffement climatique. Mais si cet effet sur la croissance des arbres est absent, comme le suggère notre étude, ces modèles surestiment cette capacité», expliquent les chercheurs.

Une plus grande densité?

Dans un éditorial, Lucas Cernusak, chercheur à l’université James Cook de Cairns (Australie), se montre moins pessimiste: certes, il est possible que les arbres tropicaux répondent moins bien que leurs homologues tempérés à la hausse du CO2. Mais il est, selon lui, acquis que la biomasse de ces forêts a augmenté au cours des dernières décennies.

A défaut de croissance individuelle, le chercheur australien estime que les forêts tropicales pourraient devenir plus denses, avec plus d’arbres pour une surface donnée. La hausse du CO2 pourrait notamment favoriser les jeunes pousses, palliant ainsi le peu de luminosité que leur laissent leurs aînés.

Une étude en 2015

Seule manière de résoudre ces nouvelles énigmes, la technique FACE (Free Air CO2 Enrichment), qui consiste à émettre localement plus de CO2, vaporisé à partir de canalisations encerclant la zone étudiée, puis à évaluer les effets sur la végétation.

Pour la première fois en Amazonie, une telle étude va débuter en 2015 à 60 km au nord de Manaus. Intitulée Amazon-FACE et coordonnée par l’université d’Etat de Sao Paulo, elle va tester l’effet d’un taux atmosphérique de 600 parties par million (ppm) de CO2, contre 400 ppm en conditions normales.

Selon de récents résultats de la NASA, la forêt amazonienne a beaucoup souffert de la sécheresse qui la frappe depuis 2000. En bientôt 15 ans, plus de deux tiers de sa surface ont reçu jusqu’à 25% de précipitations qu’attendu. A l’inverse, la déforestation, peut-être aussi la hausse du CO2, diminue l’évapotranspiration, au risque d’accroitre la sécheresse.

[1] L’efficience d’utilisation de l’eau mesure la capacité de photosynthèse pour une quantité d’eau donnée. Plus le taux de CO2 est élevé dans l’atmosphère, moins les stomates (pores à la surface des feuilles) s’ouvrent pour l’absorber. La plante perd donc moins d’eau par évapotranspiration, son efficience d’utilisation de l’eau est donc accrue.

[2] Par exemple les nitrates.



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