Une étude révèle que les arbres sont moins efficaces pour séquestrer le carbone dans un monde plus chaud et plus sec

Les températures élevées et le manque d'eau peuvent stresser les arbres du monde entier, les amenant à rejeter du dioxyde de carbone dans l'atmosphère au lieu de l'absorber.

Selon une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), la forte concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère terrestre étouffe les arbres des régions chaudes, les amenant à inverser leur fonctionnement normal.

« Nous avons découvert que les arbres des climats plus chauds et plus secs sont en quelque sorte en train de tousser au lieu de respirer », a déclaré Max Lloyd, professeur adjoint de géosciences à l’université Penn State aux États-Unis et auteur principal de l’étude. « Ils rejettent beaucoup plus de CO₂ dans l’atmosphère que les arbres vivant dans des conditions plus fraîches et plus humides. »

Au cours de la photosynthèse, les arbres utilisent la lumière du soleil, l’eau et le dioxyde de carbone de l’atmosphère pour produire leur énergie. Cependant, lorsqu’ils sont soumis à un stress dû à des températures élevées ou à un approvisionnement en eau limité, ils rejettent le dioxyde de carbone dans l’atmosphère au cours d’un processus appelé photorespiration.

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Les chercheurs ont ana­ly­sé un ensemble de données mondi­al d’échantillons de tissus arbores­cents afin d’évaluer la quantité de di­oxyde de car­bone que les arbres libèrent lors de la pho­to­res­pi­ra­tion.

Ils ont découvert que la photorespiration peut être accélérée jusqu’à 100 % dans les climats plus chauds, en particulier lorsque l’eau se fait rare. Dans les climats subtropicaux, y compris de vastes régions des pays méditerranéens, les arbres entrent en photorespiration lorsque les températures quotidiennes moyennes dépassent environ 20 °C.

Cette découverte pourrait signifier que les arbres des zones climatiques plus chaudes ne peuvent plus servir de puits de carbone pour compenser les émissions de carbone de l’humanité.

En stockant et en libérant du carbone, les arbres jouent un rôle crucial dans le maintien du « cycle du carbone », ce mouvement constant du carbone entre la terre et l’eau, l’atmosphère et les organismes vivants, un processus fondamental pour toutes les formes de vie sur la planète.

Les activités humaines, telles que la modification de l’utilisation des sols et les émissions de carbone d’origine humaine résultant de la combustion du charbon et du gaz, peuvent perturber le cycle du carbone de la Terre.

Le Département de l’Énergie des États-Unis a calculé que les arbres et autres plantes du monde entier peuvent absorber environ 25 % du dioxyde de carbone émis dans l’atmosphère par les activités humaines. Cependant, les scientifiques s’attendent à ce que la capacité des arbres à séquestrer le CO₂ diminue à mesure que la planète continue de se réchauffer.

« Lorsque nous réfléchissons à l’avenir du climat, nous prévoyons une augmentation du CO₂, ce qui, en théorie, est bénéfique pour les plantes, car ce sont les molécules qu’elles respirent », a déclaré Lloyd. « Mais nous avons montré qu’il y aura un compromis dont certains modèles dominants ne tiennent pas compte. Le monde va se réchauffer, ce qui signifie que les plantes seront moins capables d’absorber ce CO2. »

Par ailleurs, le scientifique qui avait exhorté le monde à planter un billion d’arbres pour piéger les émissions de carbone d’origine humaine est revenu sur sa recommandation, arguant que les plantations de masse ne sont pas la solution qu’elles prétendaient être.

Dans une étude de 2019, Thomas Crowther, professeur d’écologie à l’université ETH Zurich en Suisse, a suggéré que 1,2 billion d’arbres pourraient être plantés sur Terre pour absorber jusqu’à deux tiers des émissions de carbone d’origine humaine.

Bien que son étude ait été critiquée par d’autres scientifiques qui ont fait valoir qu’elle avait surestimé les terres disponibles pour la restauration forestière, elle a déclenché une course parmi les dirigeants mondiaux et les organisations pour planter des arbres, qui ont largement négligé leur engagement à réduire les émissions.

Lors du sommet sur le climat de la COP28 en décembre, Crowther a exhorte­é les pays du monde entier à mettre fin au « greenwashing » – la pratique consistant à faire des affi­rma­tions trompeuses ou fausses sur les avantages environ­ne­mentaux d’un produit ou d’un ser­vice, pratique que sa propre étude avait pourtant encouragée.

« Mettre fin au greenwashing ne signifie pas cesser d’investir dans la nature », a-t-il déclaré. « Cela signifie le faire correctement. Cela signifie distribuer la richesse aux populations autochtones, aux agriculteurs et aux communautés qui vivent au contact de la biodiversité. »

Dans un article récent, Crowther a écrit que la préservation des forêts existantes peut avoir un impact plus significatif sur la réduction des émissions de carbone que la plantation de nouveaux arbres destinés à servir de puits de carbone.