Les forêts comme solutions climatiques naturelles

Les forêts sont le mécanisme terrestre le plus puissant pour éliminer le dioxyde de carbone de l'atmosphère. Grâce à la photosynthèse, les arbres et autres végétaux convertissent le CO2 en carbone organique, le stockant dans le bois, les feuilles, les racines et le sol pendant des décennies ou même des siècles. Ce processus naturel rend les forêts indispensables dans la lutte contre le changement climatique. Cependant, leur capacité à agir comme puits de carbone est soumise à de fortes pressions de la déforestation, de la dégradation et des changements climatiques qu'elles contribuent à atténuer.

Les forêts absorbent environ 2,6 milliards de tonnes de dioxyde de carbone chaque année, soit environ un tiers du CO2 libéré par les combustibles fossiles, qui stockent environ 80 % du carbone terrestre mondial, soit quelque 861 milliards de tonnes, et soutiennent plus de 80 % de la biodiversité terrestre, ce qui met en évidence non seulement le potentiel d'atténuation du climat des forêts, mais aussi leur valeur écologique irremplaçable.

La science de la séquestration du carbone dans les forêts

Dans les forêts, cela se produit principalement par photosynthèse. Les arbres absorbent le CO2 à travers leurs feuilles, le combinent avec l'eau et la lumière du soleil pour produire du glucose et libèrent l'oxygène. Le carbone est ensuite incorporé dans la biomasse des arbres — troncs, branches, feuilles, racines — et éventuellement dans le sol forestier en tant que litière de feuilles et matière organique.

Les bassins de carbone dans les écosystèmes forestiers

Le carbone forestier est stocké dans plusieurs bassins distincts:

  • Biomasse des fonds supérieurs:[ Tiges, branches, feuillage et écorce. C'est le bassin le plus visible et peut être mesuré directement.
  • Ressources souterraines: Les racines vivantes, qui peuvent représenter 20 à 40 % du carbone forestier total dans certains biomes.
  • Bois mort et litière: Les branches, les arbres morts et la litière des feuilles tombent lentement, libérant du carbone dans l'atmosphère, mais aussi construisant du carbone dans le sol.
  • Carbone organique du sol:[ Matière organique décomposée, racines et restes microbiens. Les sols forestiers peuvent stocker plus de carbone que la végétation qui pousse au-dessus d'eux, surtout dans les régions boréales.

La quantité de carbone stockée dans chaque pool varie considérablement selon le type de forêt, le climat et l'histoire des perturbations. Par exemple, les forêts tropicales pluviales détiennent la plus grande partie de leur carbone dans la biomasse vivante, tandis que les forêts boréales stockent la majorité dans les sols organiques profonds.

Quantification des forêts , Potentiel d'atténuation du climat

Les forêts influent sur le climat par des rétroactions biophysiques, notamment l'albédo (réflexion), l'évapotranspiration et la rugosité de surface, qui peuvent soit amplifier soit diminuer l'effet de refroidissement net. En général, les forêts tropicales fournissent un refroidissement net fort en raison de l'évapotranspiration élevée et de la formation de nuages, tandis que les forêts boréales peuvent avoir un effet plus faible ou même neutre parce que la couverture sombre absorbe plus de lumière que la neige qu'elle remplace.

Selon le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC), l'amélioration de la gestion des forêts, du reboisement et du boisement pourrait permettre d'éliminer jusqu'à 4 milliards de tonnes de CO2 par an d'ici 2050, soit environ 10 % des émissions annuelles mondiales actuelles.

Forêts comparées aux autres puits de carbone

  • Forêts vs. océans: Les océans absorbent environ 25 % du CO2 causé par l'homme, mais risquent d'acidification; les forêts procurent des avantages supplémentaires comme la biodiversité et le bois.
  • Les forêts contre le stockage géologique:[ Le captage et le stockage artificiels du carbone sont coûteux et ne sont pas encore déployés à l'échelle; les forêts sont une solution éprouvée et peu technologique.
  • Forêts vs sols agricoles: Les sols agricoles ont perdu historiquement du carbone important; la restauration du couvert forestier peut reconstruire le carbone du sol plus rapidement que la plupart des pratiques de culture.

Principaux biomes forestiers et leur stockage du carbone

Chaque biome forestier joue un rôle distinct dans le cycle mondial du carbone, et il est essentiel de comprendre ces différences pour élaborer des politiques efficaces et des stratégies de conservation.

Forêts tropicales

Les forêts tropicales couvrent moins de 7 % de la surface terrestre, mais elles absorbent environ 25 % du carbone terrestre. Leur productivité élevée et leur accumulation rapide en biomasse les rendent inégalés pour la séquestration du carbone par hectare. Cependant, la déforestation dans les tropiques, principalement due à l'élevage de bétail, aux plantations de soja et à l'huile de palme, libère d'énormes quantités de carbone stocké.

Forêts tempérées

Les forêts tempérées, qui se trouvent dans des régions comme l'Amérique du Nord, l'Europe et l'Asie de l'Est, se sont considérablement rétablies au cours du siècle dernier par la repousse et le boisement, et stockent le carbone principalement dans la biomasse et le sol vivants, avec des taux d'accumulation modérés.

Forêts boréales

Les forêts boréales (taiga) s'étendent à travers le Canada, la Scandinavie et la Russie. Elles abritent de vastes réserves de carbone dans des sols froids et à l'eau qui ralentissent la décomposition. Le pergélisol et la fréquence croissante des feux de forêt en raison des changements climatiques menacent de libérer ce carbone.

Comment les forêts régulent le climat au-delà du carbone

Les forêts influencent le climat par de multiples mécanismes qui s'étendent bien au-delà du stockage du carbone:

  • Evapotranspiration: Les arbres libèrent de la vapeur d'eau dans leurs feuilles, refroidissant l'air environnant et formant des nuages qui reflètent le soleil. Ce processus peut abaisser les températures locales de 1 à 3 °C dans les régions tropicales.
  • Effet d'albédo: Les forêts denses ont un faible taux d'albédo (elles absorbent plus de lumière solaire que la neige ou le sol ouvert).
  • Génération de la pluie:[ Les forêts recyclent l'humidité par l'évaporation, supportant les précipitations sous le vent. L'Amazonie, par exemple, génère environ la moitié de ses propres précipitations par ce processus.
  • Modération du vent et de la température: Les canopées forestières réduisent la vitesse du vent et les températures extrêmes tampons, créant des microclimats qui aident les écosystèmes et l'agriculture.

Une étude réalisée en 2019 dans Science a révélé que les forêts tropicales fournissent un refroidissement net fort lorsque l'on tient compte des effets à la fois du carbone et de la biophysique, tandis que les forêts boréales ont un effet global presque neutre. Cette nuance souligne l'importance de prioriser la conservation des forêts tropicales pour l'atténuation du climat.

Menaces pour les puits de carbone forestiers

Les forêts sont confrontées à des pressions croissantes qui compromettent leur capacité à séquestrer et à stocker le carbone. La menace la plus immédiate est la déforestation - l'élimination complète du couvert forestier pour d'autres utilisations des terres. Selon l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), le monde a perdu 10 millions d'hectares de forêts chaque année entre 2015 et 2020.

Dégradation des forêts

Même là où les forêts restent debout, la dégradation — par suite de l'exploitation forestière sélective, du feu, de la fragmentation ou de la surexploitation de produits non ligneux — réduit leur stock de carbone. Les forêts dégradées ont souvent une biomasse plus faible, plus de bois mort et une structure simplifiée, ce qui les rend plus vulnérables aux perturbations futures.

Feu de forêt

Les forêts boréales, en particulier, connaissent des incendies plus importants et plus fréquents qui libèrent des siècles de carbone stocké en une seule saison. En 2023, les feux de forêt canadiens ont émis environ 480 millions de tonnes de carbone, soit plus que les émissions annuelles de nombreux pays industrialisés.

Commentaires sur le climat

Les sécheresses affaiblissent les arbres, les rendant sensibles aux parasites comme les scarabées, qui ont tué des millions d'hectares dans l'ouest de l'Amérique du Nord. Les taux de croissance et la mortalité accrue des arbres diminuent l'absorption de carbone. Dans les tropiques, les températures plus chaudes peuvent réduire la productivité primaire nette de 30 % d'ici la fin du siècle, selon certains modèles. Ces boucles de rétroaction sont une préoccupation sérieuse: à mesure que les forêts deviennent moins efficaces, plus de CO2 reste dans l'atmosphère, accélérant le réchauffement.

Stratégies visant à améliorer la séquestration du carbone forestier

La protection des forêts existantes et la restauration des terres dégradées sont les deux stratégies les plus efficaces pour maximiser le rôle d'atténuation du climat dans les forêts.

Reboisement et reboisement

Le reboisement implique la plantation d'arbres sur des terres qui étaient auparavant boisées, tandis que le boisement établit des forêts sur des terres qui n'ont pas été boisées depuis longtemps.Les deux peuvent accroître le stockage du carbone, mais il faut les faire avec soin. La plantation de monocultures d'espèces exotiques à croissance rapide peut séquestrer le carbone rapidement, mais peut réduire la biodiversité, la disponibilité de l'eau et la résilience aux ravageurs.

Gestion durable des forêts

La gestion des forêts existantes pour le carbone comprend des stratégies telles que:

  • Roulements étendus: Permettre aux arbres de vieillir avant la récolte accumule plus de carbone.
  • Réduction de l'exploitation forestière à impact: Minimiser les dommages causés aux peuplements et aux sols résiduels.
  • Retention des débris ligneux grossiers: Laisser du bois mort et des pièges fournit l'habitat et le carbone du sol.
  • Définition de la réduction du risque d'incendie :[ L'enlèvement de petits arbres peut prévenir les incendies catastrophiques tout en libérant de la biomasse stockée pour la bioénergie avec capture de carbone.

Agroforesterie

L'intégration des arbres dans les paysages agricoles — comme brise-vent, ombre pour les cultures, ou silvopasture — séquestre le carbone tout en améliorant la santé des sols, les rendements des cultures et la résilience des exploitations agricoles.

Remise en état des forêts dégradées

La régénération naturelle assistée — la protection de la végétation existante et la possibilité de régénérer les sources de semences naturelles — est souvent plus rentable que la plantation. En Asie du Sud-Est, par exemple, la restauration des forêts de diptérocarpes déboisées par l'enrichissement et la patrouille a augmenté les taux de récupération du carbone de 50 % ou plus.

Initiatives et politiques mondiales

Plusieurs cadres internationaux soutiennent la conservation et la restauration des forêts comme solutions climatiques. Le plus important est le programme UN-REDD+ (réduction des émissions résultant de la déforestation et de la dégradation des forêts), qui fournit des paiements axés sur les résultats aux pays en développement qui réduisent les émissions de carbone forestier.

L'Accord de Paris inclut explicitement les activités liées aux forêts dans les contributions déterminées au niveau national (CND).De nombreux pays se sont engagés à reboiser des millions d'hectares – par exemple, le Défi de Bonn vise à restaurer 350 millions d'hectares de terres dégradées et déboisées d'ici 2030.

Les entreprises investissent dans des crédits de carbone forestier pour compenser leurs émissions, bien que des préoccupations subsistent quant à la permanence, à l'additionnalité et à l'équité sociale. Des normes de certification rigoureuses, comme celles de la norme de carbone vérifiée et de la réserve d'action pour le climat, sont essentielles pour garantir des avantages réels sur le plan du climat.

Technologie et surveillance

La mesure précise du carbone forestier est essentielle pour la politique et le financement. Les progrès de la télédétection, notamment le lidar de la NASA et les satellites Sentinel de l'ESA, permettent aux chercheurs d'estimer les stocks de biomasse et de carbone dans de grandes zones. Les parcelles de terrain au sol étalonnent ces modèles et suivent les changements au fil du temps.

La chaîne de blocs et la surveillance par satellite sont utilisées pour vérifier que les projets de conservation des forêts réduisent réellement la déforestation, ce qui constitue une protection critique contre les crédits de fantômes.

Conclusion

Les forêts demeurent l'un des outils les plus puissants et les plus facilement disponibles pour l'atténuation du climat, leur capacité à absorber et stocker de grandes quantités de carbone, tout en soutenant la biodiversité, en réglementant les cycles de l'eau et en maintenant les moyens de subsistance des humains, les rend irremplaçables, mais leur dégradation et leur destruction continues sapent ces avantages et accélèrent le réchauffement climatique.

Pour plus de renseignements, explorer le sixième rapport d'évaluation du CIPC sur les cycles du carbone, le rapport de la FAO sur l'état des forêts dans le monde et le rapport de la Décennie des Nations Unies pour la restauration des écosystèmes.