Les forêts luttent contre l’effet de serre car elles absorbent le CO2, c’est connu. Pourtant des chercheurs israéliens jettent un pavé dans la mare : parfois, elles absorbent plus de chaleur qu’elles ne réduisent l’effet de serre… Ou comment un puits de carbone réchauffe l’atmosphère.
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L'enfer climatique est pavé de bonnes intentions et de forêts. De manière générale, les forêts absorbent, par photosynthèsephotosynthèse, le CO2 et réduisent donc l'effet de serreeffet de serre. Il n'est donc pas étonnant de lutter contre la déforestationdéforestation et de favoriser la plantation de forêt, y compris dans les déserts, pour lutter contre le changement climatiquechangement climatique.

Cette démarche n'est cependant pas toujours évidente dans son applicationapplication, quant au lieu d’implantation des nouvelles forêts, par exemple, mais aussi en fonction du type de forêt.

Les forêts arides, notamment, ont retenu l'attention de l'équipe de Dan Yakir du Département de Recherche sur les Sciences de l'Environnement et de l'Energie du Weizmann Institute of Science de Rehovot (Israël) à cause de leur bilan carbonebilan carbone et énergétique particulier. Ces forêts, très clairsemées, couvrent 17% de la surface terrestre et sont constituées d'espècesespèces végétales adaptées aux milieux arides. C'est le cas de la forêt de pins semi-aride de Yatir, à la frontière du désert de Negev. Cette station fait partie du réseau Fluxnet qui étudie les processus d'échanges de CO2, de vapeur d'eau et d'énergieénergie entre les écosystèmesécosystèmes terrestres et l'atmosphèreatmosphère.

L'étude des données très complètes de cette station a permis de remarquer que cette forêt absorbait de grandes quantités de carbone. Elle constitue ainsi un puits de carbonepuits de carbone particulièrement efficace même si elle n'est pas aussi luxuriante que les forêts tempéréesforêts tempérées. En fait, elle est même plus efficace que la plupart des pinèdes (forêts de pins) européennes. Un constat étonnant pour une forêt à la frontière du désert, mais aussi un peu d'espoir sur l'évolution des forêts tempérées en cas de réchauffement global.

Un puits de carbone qui participe… au réchauffement du climat

Pourtant, cette forêt n'est pas si rose, climatiquement parlant. Les bilans énergétiques totaux réalisés par l'équipe de Dan Yakir et d'Eyal Rotenberg pour étudier les échanges thermiques dans leur globalité ont révélé une autre particularité de cette forêt.

Non contente d'absorber le dioxyde de carbonedioxyde de carbone, elle absorbe et restitue aussi une grande quantité de chaleurchaleur. En effet, les mesures effectuées montrent un albédoalbédo plus faible de la couverture forestière par rapport à l'albédo des zones environnantes. La canopéecanopée, autrement dit la stratestrate supérieure de la forêt en contact direct avec l'atmosphère et les rayons solaires, est de couleurcouleur foncée. La forêt absorbe donc une plus grande quantité d'énergie solaire que les écosystèmes environnant, de couleurs plus claires.

La pinède semi-aride de Yatir, à la frontière du désert, absorbe plus de carbone que la plupart des forêts tempérées. © Okedem by-sa

La pinède semi-aride de Yatir, à la frontière du désert, absorbe plus de carbone que la plupart des forêts tempérées. © Okedem by-sa

D'autre part, le mode de régulation thermique des plantes constitutives de cette forêt diffère de celui des milieux plus humides. Alors que dans une forêt tempérée les plantes, serrées les unes contre le autres, évacuent leur excès de chaleur par évapo-transpiration, celles de ce milieu aride font tout autrement.

Rappelons que l'évapo-transpiration est le mécanisme qui permet la montée de la sève brute depuis les racines jusqu'aux feuilles. C'est la perte d'eau au niveau des stomatesstomates et au profit de l'atmosphère qui aspire l'eau absorbée par les racines. Cette vaporisationvaporisation de l'eau permet aussi, comme chez les animaux, de dissiper la chaleur en excès.

Cependant, en milieu aride, l'eau est un facteur limitant. Le métabolismemétabolisme des plantes de ce milieu s'est donc adapté à cette contrainte et profite d'un atout spécifique : l'espace libre qui entoure chaque plante de ce milieu clairsemé. L'importante surface d'échange avec l'airair est ainsi utilisée pour transférer directement la chaleur à l'air, par simple conduction thermique et non par évaporation.

Conséquence de ce système de refroidissement par ventilationventilation, les feuilles émettent moins d'énergie par rayonnement infrarougeinfrarouge vers l'espace.

Un double effet kiss…hot

La grande absorptionabsorption d'énergie solaire et la faible réémission de cette énergie vers l'espace de la forêt de Yatir sont inattendus et, comme l'explique Dan Yakir, « bien que les chiffres varient avec les lieux et les conditions environnementales, nous savons maintenant que cela prendra des décennies de croissance forestière avant que l'effet rafraîchissant de la séquestration du CO2 puisse surpasser ces processus antagonistesantagonistes de réchauffement ».

Dernière question soulevée par Dan Yakir et Eyal Rotenberg : si les forêts semi-arides réchauffent l'environnement pendant une bonne part de leur développement, qu'en est-il de la déforestation ?

En appliquant ce qu'ils ont déduit de leur étude à des zones récemment déforestées, ils ont montré que la désertificationdésertification n'avait pas accéléré le réchauffement local, mais au contraire l'avait réduit, au moins sur le court terme. Sur 35 ans, l'accroissement du réfléchissement des rayons solaires et des émissionsémissions infrarouges des zones désertifiées ont réduit le réchauffement d'au moins 20% par rapport à ce qui était attendu compte tenu des émissions de CO2 sur cette période.

Au rythme actuel de la désertification, à savoir 6 millions d'hectares par an, cette observation pourrait avoir des conséquences importantes sur l'estimation du rythme du changement climatique et de son amplitude, ainsi que le signale Dan Yakir. « De manière générale, les forêts restent extrêmement importantes pour stabiliser le climatclimat, sans parler des autres services écologiques qu'elles fournissent, mais il y a des différences, comme celles entre la séquestration du carbone et le bilan radiatif de surface, et nous devons prendre en compte cela pour prévoir le futur. »