Dans un monde qui se réchauffe, les arbres ne sont pas une panacée contre le changement climatique

Lorsque les gens parlent de moyens de ralentir le changement climatique, ils mentionnent souvent les arbres, et pour cause. Les forêts absorbent une grande partie du dioxyde de carbone qui réchauffe la planète et que les gens rejettent dans l’atmosphère lorsqu’ils brûlent des combustibles fossiles. Mais les arbres suivront-ils ce rythme à mesure que les températures mondiales augmenteront ? Avec des entreprises qui investissent de plus en plus dans les forêts comme compensations, affirmant que cela annule leurs émissions continues de gaz à effet de serre, c’est une question de plusieurs milliards de dollars.

Les résultats de deux études publiées dans les revues Science et Lettres d’écologie le 12 mai 2022 – l’un axé sur la croissance, l’autre sur la mort – soulèvent de nouvelles questions sur la mesure dans laquelle le monde peut compter sur les forêts pour stocker des quantités croissantes de carbone dans un avenir qui se réchauffe. L’écologiste William Anderegg, qui a participé aux deux études, explique pourquoi.

Que nous disent les nouvelles recherches sur les arbres et leur capacité à stocker le carbone ?

L’avenir des forêts est sur le fil du rasoir, avec un bras de fer entre deux forces très importantes : les avantages que les arbres tirent de l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone et les stress auxquels ils sont confrontés du fait du climat, tels que la chaleur, la sécheresse, les incendies, les ravageurs, et pathogènes.

Ces contraintes climatiques augmentent beaucoup plus rapidement à mesure que la planète se réchauffe que ne l’avaient prévu les scientifiques. Nous assistons à d’immenses incendies de forêt et à la mort de forêts causées par la sécheresse beaucoup plus tôt que quiconque ne l’avait prévu. Lorsque ces arbres meurent, ce carbone retourne dans l’atmosphère. Nous voyons également des preuves que les avantages que les arbres tirent de niveaux plus élevés de dioxyde de carbone dans un monde qui se réchauffe peuvent être plus limités que les gens ne le pensent.

Cela nous indique que ce n’est probablement pas une bonne idée de compter sur les forêts pour un puits de carbone généralisé au 21e siècle, en particulier si les sociétés ne réduisent pas leurs émissions.

Les arbres et les forêts font toutes sortes d’autres choses étonnantes : ils purifient l’air et l’eau, et ils apportent une valeur économique en termes de bois, de tourisme et de pollinisation. Donc, comprendre comment ils vont grandir est important pour de nombreuses raisons.

Il y a un argument selon lequel, avec plus de dioxyde de carbone dans l’atmosphère, les arbres pousseront simplement plus et emprisonneront ce carbone. Qu’est-ce que votre étude a trouvé ?

Deux éléments clés affectent la croissance des arbres : la photosynthèse, qui est la façon dont les arbres transforment la lumière du soleil et le dioxyde de carbone en nourriture, et le processus de division et d’expansion cellulaire.

Il y a eu un débat de longue date sur le principal moteur de la croissance des arbres.

Une bonne métaphore ici est une charrette avec deux chevaux. La charrette qui descend la route est l’arbre qui pousse, et il y a deux chevaux attachés, mais nous ne savons pas lequel fait le travail de traction de la charrette. Un cheval est la photosynthèse. Cela a beaucoup de sens intuitif – c’est de là que provient tout le carbone pour la construction des cellules. Mais nous savons qu’il y a un autre cheval – pour faire pousser plus de bois, les arbres doivent développer des couches de cellules, et les cellules doivent s’étendre et se diviser. Ce processus de croissance cellulaire est très sensible aux changements climatiques et a tendance à s’arrêter lorsque les conditions sont sèches.

Les gens supposent que la photosynthèse est le processus dominant presque partout. Mais nous avons trouvé des preuves plus solides que ces processus cellulaires sensibles à la sécheresse font en fait plus pour stimuler ou limiter la croissance.

Nous avons utilisé les données de cernes de milliers d’arbres aux États-Unis et en Europe et les mesures de la photosynthèse des tours dans les forêts voisines pour vérifier si la croissance des arbres et la photosynthèse étaient corrélées au fil du temps. S’ils suivaient le même schéma, augmentant ou diminuant au cours des mêmes années, cela aurait suggéré que la photosynthèse était le cheval tirant la charrette. Au lieu de cela, nous n’avons trouvé aucune corrélation.

Cela suggère que les sécheresses, plutôt que la quantité de dioxyde de carbone dans l’air, peuvent avoir le plus grand impact sur la vitesse à laquelle les arbres poussent à l’avenir. Nous constatons déjà des sécheresses plus fréquentes et plus graves dans de nombreuses régions.

Qu’avez-vous appris sur le risque de mort des arbres à l’avenir ?

Dans l’autre étude, nous avons constaté que la réduction des émissions mondiales de gaz à effet de serre pourrait avoir un impact énorme pour éviter les dommages causés aux forêts par les incendies de forêt, la sécheresse et les insectes.

Nous avons utilisé des années d’observations par satellite, des données climatiques et un réseau d’environ 450 000 parcelles d’arbres à travers les États-Unis où chaque arbre est surveillé pour le stress climatique et la survie. Avec ces données historiques, nous avons construit des modèles statistiques du risque auquel les arbres américains sont confrontés en raison des incendies de forêt, des insectes et du stress climatique, principalement liés à la sécheresse. Ensuite, nous avons examiné ce qui pourrait se passer dans le cadre de scénarios climatiques futurs, avec des émissions de carbone élevées, des émissions moyennes et des émissions faibles. Vous pouvez explorer les résultats sur une carte interactive.

Vue d’ensemble : à mesure que la planète se réchauffe, le risque d’incendie de forêt augmente considérablement au cours du siècle actuel, en particulier dans l’ouest des États-Unis. Dans un scénario d’émissions moyennes, le risque d’incendie de forêt devrait être multiplié par quatre. Les risques de sécheresse et d’insectes augmentent d’environ 50 à 80 %.

Qu’est-ce que cela signifie pour l’utilisation des compensations carbone ?

Ensemble, ces études suggèrent que les avantages du dioxyde de carbone pour la croissance ne seront pas aussi importants que les gens le pensaient, et que le risque de stress climatique, en particulier les incendies de forêt, la sécheresse et les insectes, sera beaucoup plus important que prévu.

Cela a d’énormes implications pour l’utilisation des forêts comme compensations de carbone.

Jusqu’à présent, les protocoles et les marchés de compensation carbone ne se sont pas vraiment attaqués à cette compréhension scientifique actualisée des risques auxquels les forêts sont confrontées en raison du changement climatique. Cela nous indique que les décideurs politiques en matière de climat et les développeurs de compensations doivent être très prudents quant à la manière dont ils comptent sur les compensations forestières pour générer des avantages.

Le message le plus encourageant est que nos actions au cours de la prochaine décennie comptent énormément. Si nous pouvons freiner la vitesse du changement climatique et emprunter une voie à faibles émissions, cela fait énormément pour réduire les risques et augmenter les avantages. Il ne s’agit pas d’une situation de « baisser les bras et de paniquer » – c’est notre chance de prendre des mesures qui garantissent que les forêts résilientes et durables durent pour l’avenir.

Ce que nous faisons de nos propres émissions et de nos efforts pour ralentir le changement climatique est extrêmement important pour l’avenir des forêts.

William RL Anderegg est professeur agrégé d’écologie à l’École des sciences biologiques de l’Université de l’Utah.