Une étude menée par l’Universidad del Norte de Arizona révèle que le Bosque Experimental de Bartlett, dans le New Hampshire, a vu sa capacité d’absorption du carbone s’affaiblir continuellement entre 2004 et 2023, allant même jusqu’à émettre davantage de dioxyde de carbone qu’il n’en a capturé au cours de plusieurs années récentes.
Les forêts de la planète jouent un rôle irremplaçant dans la régulation du climat mondial. Selon l’ONU, les écosystèmes forestiers, les plantes et les sols ont absorbé environ 30% de toutes les émissions de carbone générées par la combustion des énergies fossiles et d’autres activités humaines au cours de la dernière décennie. Pourtant, un signal d’alerte vient d’être documenté sur le terrain.
D’après une étude publiée dans la revue scientifique Global Change Biology Communications et menée par l’Universidad del Norte de Arizona, le Bosque Experimental de Bartlett, situé dans le New Hampshire, montre des signes d’essoufflement prononcés. Ce site boisé, administré par le Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), soulève de nouvelles questions sur la fiabilité des puits de carbone naturels face à l’accélération du changement climatique.
Vingt ans de mesures continues au Bosque Experimental de Bartlett
Pendant deux décennies, une équipe de chercheurs a suivi de près les échanges de gaz entre la canopée et l’atmosphère. Pour ce faire, les scientifiques ont utilisé une technique spécialisée appelée la covarianza de torbellinos, qui mesure en flux continu les mouvements et la concentration de CO₂. Une tour de 26,5 mètres, installée dans une zone du site forestier dominée par des arbres âgés de 100 à 125 ans — comme l’arce rojo, la haya americana et le abedul amarillo —, enregistre depuis 2004 la température de l’air, la vapeur d’eau, la vitesse du vent et la concentration en dioxyde de carbone cinq fois par seconde.
Les relevés mettent en évidence une baisse nette de la fixation du carbone au fil du temps. Au début de la période d’observation, la captation était particulièrement vigoureuse : en 2007, le site absorbait ainsi 325 grammes de carbone par mètre carré. Mais la tendance s’est inversée de manière spectaculaire lors de certaines années récentes, où le système forestier s’est transformé en source nette d’émissions. Selon l’étude, le bois a ainsi libéré plus de carbone qu’il n’en a retenu :
- 22 grammes par mètre carré en 2021
- 120 grammes par mètre carré en 2022
- 15 grammes par mètre carré en 2023
Quand la respiration de l’écosystème dépasse la photosynthèse
L’élément qui a le plus surpris les chercheurs réside dans l’origine de ce déséquilibre. Alors que le processus de photosynthèse est resté relativement stable au cours des deux décennies d’analyse, c’est la respiration de l’écosystème qui a provoqué ce bouleversement. Le dioxyde de carbone rejeté par les plantes, les racines et les micro-organismes du sol lors de la décomposition de la matière organique a augmenté de façon soutenue, surpassant les gains de l’absorption.
Darby Bergl, étudiante en doctorat et responsable de l’étude à la NAU, a souligné que leurs observations suggèrent que les forêts tempérées de feuillus matures pourraient ne pas retirer de manière fiable plus de carbone qu’elles n’en libèrent sous l’effet du changement global continu.
Ce constat remet en question la perception traditionnelle de ces écosystèmes. Durant plus d’un siècle, les forêts de feuillus du nord-est des États-Unis avaient fonctionné comme des puits réguliers, portées par leur régénération après les abattages et l’abandon des terres agricoles intervenus au XIXe siècle. Toutefois, les scientifiques observent désormais les limites de ce modèle à mesure que les arbres vieillissent et que le climat se modifie.
Une histoire marquée par les perturbations climatiques et environnementales
Le site analysé ne présentait pas un profil vierge au moment de lancer les relevés en 2004. Sa trajectoire s’inscrit dans un passif lourd de perturbations naturelles et anthropiques. Le territoire avait subi une exploitation forestière généralisée au début du XXe siècle, suivie par le passage d’un ouragan en 1938, d’une violente tempête de verglas en 1998, ainsi que par des décennies d’expositions aux pluies acides.
Pour compléter les données collectées par la tour de mesure, l’équipe scientifique s’est appuyée sur un modèle d’intelligence artificielle afin d’estimer les rares périodes de lacunes dans les registres, en s’appuyant sur des variables telles que la température, l’humidité du sol et la radiométrie solaire. Les chercheurs ont également suivi la phénologie de la forêt — c’est-à-dire le calendrier biologique incluant la naissance des feuilles au printemps et leur chute en automne — au moyen de photographies périodiques.
Les résultats complets de ces travaux, qui documentent la fragilisation de ce puits de carbone nord-américain, sont parus dans la revue Global Change Biology Communications.
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