La capacité des forêts à stocker le carbone ne dépend pas uniquement de la photosynthèse ; cette capacité pourrait devenir de plus en plus limitée à l’avenir.
Des questions subsistent sur les variables qui limitent la croissance des arbres
Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de chercheurs révèle que la croissance des arbres semble être limitée par la croissance cellulaire plutôt que par la photosynthèse. L’étude a été publiée dans le journal Science le 12 mai et a été financée par le ministère américain de l’énergie, le ministère américain de l’agriculture, la National Science Foundation, la David and Lucille Packard Foundation, et l’Arctic Challenge for Sustainability II.
L’étude a également des implications surprenantes. Les forêts absorbent et stockent actuellement une grande partie de nos émissions actuelles de dioxyde de carbone. Si la croissance des forêts ralentit, il en sera de même pour la capacité des arbres à absorber le carbone et à ralentir le changement climatique.
En outre, l’étude a révélé que la photosynthèse et le développement des arbres réagissent différemment aux différents signaux climatiques, ce qui suggère que les modèles existants de piégeage du carbone forestier peuvent surestimer la capacité des forêts à stocker le carbone atmosphérique. Les résultats soulignent l’importance de tenir compte de mécanismes autres que la photosynthèse pour prédire la quantité de carbone que les arbres peuvent stocker.
Les forêts collectent et stockent le carbone atmosphérique sous forme de biomasse ligneuse et de carbone du sol par photosynthèse. Cette technique permet actuellement de compenser environ 25 % des émissions annuelles de carbone d’origine anthropique. L’augmentation du dioxyde de carbone (CO2) atmosphérique favorisant la photosynthèse par un phénomène connu sous le nom de fertilisation par le carbone, l’utilisation des arbres pour absorber le carbone est généralement considérée comme une méthode naturelle attrayante pour faire face au changement climatique.
On suppose que la photosynthèse et la croissance des plantes sont généralement limitées par la quantité de carbone atmosphérique – plus de carbone, plus de croissance, plus de stockage. Cependant, de plus en plus de recherches indiquent que ce n’est peut-être pas le cas et que le stockage du carbone dans les forêts est sensible à d’autres facteurs, notamment la température, l’eau et la disponibilité des nutriments. Cela signifie que le piégeage du carbone forestier représente une source d’incertitude majeure pour les projections du potentiel de stockage du carbone des forêts mondiales.
Tour de flux sur l’un des sites d’étude (une savane de chênes bleus en Californie centrale). Crédit : Antoine Cabon
Pour mieux comprendre l’absorption du carbone par les forêts et sa relation avec la croissance des ligneux, Antoine Cabon et ses collègues ont utilisé des estimations de la quantité de carbone absorbée par les plantes pendant la photosynthèse dans 78 forêts du monde entier et les ont comparées aux données de croissance des cernes de croissance des arbres de la Tree-Ring Data Bank. L’équipe a constaté un fort découplage entre la photosynthèse (productivité) et la croissance des plantes, avec des variations substantielles en fonction des espèces d’arbres, des caractéristiques de l’écosystème et des conditions climatiques, ce qui indique que la relation entre les deux n’est pas aussi linéaire qu’on le suppose.
Les résultats mettent en évidence les limites de la croissance des arbres, en particulier dans les zones froides et sèches, qui pourraient continuer à limiter le potentiel de stockage du carbone des forêts dans le cadre du changement climatique en cours. “Les résultats rapportés par Cabon et al. ont des implications pour l’utilisation des écosystèmes naturels pour séquestrer le carbone et pour le succès des solutions climatiques naturelles, telles que la plantation d’arbres, dans la lutte contre le changement climatique”, déclarent Julia Green et Trevor Keenan.
Référence : “Cross-biome synthesis of source versus sink limits to tree growth” par Antoine Cabon, Steven A. Kannenberg, Altaf Arain, Flurin Babst, Dennis Baldocchi, Soumaya Belmecheri, Nicolas Delpierre, Rossella Guerrieri, Justin T. Maxwell, Shawn McKenzie, Frederick C. Meinzer, David J. P. Moore, Christoforos Pappas, Adrian V. Rocha, Paul Szejner, Masahito Ueyama, Danielle Ulrich, Caroline Vincke, Steven L. Voelker, Jingshu Wei, David Woodruff et William R. L. Anderegg, 12 mai 2022, Science.
DOI : 10.1126/science.abm4875
