Comment les forêts influencent-elles le climat ?

Pour J. Julio Camarero (CSIC)*

Vous avez sûrement déjà compris à quel point le climat affecte les forêts lorsque, après une sécheresse, une chute de neige, un gel ou une forte canicule, certaines espèces d’arbres et d’arbustes perdent de leur vigueur, poussent moins ou même meurent. On pense peut-être aux fortes canicules de l’été 2022, à la tempête de neige Filomena du début de 2021 ou aux sécheresses des années 1994-1995, 2005 et 2016-2017. Les arbres tolèrent des plages limitées de température et d’humidité du sol et de l’air, de sorte qu’ils peuvent mourir si ces seuils vitaux sont dépassés à la suite d’événements climatiques extrêmes. Mais nous pouvons inverser la question et nous demander si l’interaction climat-forêt se produit dans les deux sens : Les forêts peuvent-elles changer le climat ? Eh bien : la réponse à cette question est affirmative. On sait que les forêts peuvent modifier (tamponner ou amplifier) ​​les effets du climat sur la biosphère et que ces modifications changent en fonction des échelles spatiales et temporelles auxquelles cette interaction est observée.

Les arbres stockent de grandes quantités d’eau et de carbone dans leurs tissus, notamment dans le bois, et conduisent et transpirent une grande quantité d’eau dans l’atmosphère.. Ceci explique pourquoi des baisses de débit des rivières ont été observées en réponse à l’augmentation du couvert forestier au niveau du bassin. Il existe des données sur ce processus dans les Pyrénées où, comme dans le reste de la péninsule, on a assisté à un abandon de l’usage traditionnel du territoire (cultures, pâturages, forêts) depuis les années 60 du siècle dernier, lorsque la majorité des la population espagnole a migré vers les centres urbains. Cet abandon a favorisé l’expansion de la végétation ligneuse et a amené les forêts et les buissons à occuper plus de territoire et à retenir plus d’eau, ce qu’on appelle ‘eau verte’au prix d’une réduction du débit des rivières, ce qu’on appelle «eau bleue‘.

Forêt de hêtres et rivière (Catalogne). / Luis Felipe Rivera Lezama (mynaturephoto.com)

Mais nous ne pouvons pas l’ignorer À mesure que les températures augmentent, la végétation transpire et l’eau s’évapore de plus en plus.. Cette augmentation des températures augmente également la demande en eau des grands utilisateurs comme l’agriculture.parfois axés sur des cultures très gourmandes en eau, ce qui contribue au débit des rivières et à la niveau hydrostatique des aquifères descendent. Par conséquent, à l’échelle locale, il a été prouvé que le reboisement entraîne une baisse du débit des rivières. Cependant, l’histoire change considérablement à des échelles spatiales plus grandes.

Selon la théorie de la pompe biotique, les forêts condensent l’humidité et déterminent ainsi les vents et donc la répartition de l’humidité sur la planète. (1) Si l’on coupe les forêts tropicales, le mécanisme de la pompe biotique est altéré et les précipitations se déplacent vers les côtes et dans les zones tropicales (2). Selon cette théorie, des forêts étendues et diversifiées permettent de capter et de générer des précipitations à l’intérieur des terres, notamment près des côtes (3). / Irène Cuesta (CSIC)

Bombe biotique et forêts tropicales

Aux échelles régionale et continentale, grâce à un mécanisme appelé bombe biotique, l’évapotranspiration des forêts augmente les flux d’humidité en attirant plus d’air humide. Cette théorie soutient que Les forêts attirent davantage de précipitations de l’océan à l’intérieur des terres, à condition qu’elles génèrent suffisamment d’humidité localement.. Ce sont Anastassia Makarieva et Victor Gorshkov, de l’Institut de physique nucléaire de Saint-Pétersbourg (Russie), qui ont proposé l’hypothèse de la bombe biotique en 2006. Ils ont également suggéré de reboiser certaines zones pour les rendre plus humides, augmentant ainsi les précipitations et le débit des rivières. . . La pompe biotique explique en grande partie l’existence de fortes précipitations et de grandes forêts dans les plus grands bassins tropicaux, comme les bassins fluviaux. Amazonie et le Congo. Par conséquent, il nous alerte sur la possible relation non linéaire entre déforestation et désertification puisque, Selon cette théorie, une région ou un continent qui franchirait un certain seuil de déforestation pourrait très bien rapidement des conditions humides aux conditions sèches.

Forêt nuageuse à Cundinamarca, Colombie. / Juan Felipe Ramírez (Pexels.com)

Aussi de grandes différences sont observées dans la relation climat-forêt entre les différents biomes sylviculture. Los forêts tropicales peuvent atténuer davantage le réchauffement climatique grâce au refroidissement par évaporation que les forêts tempérées ou boréales. Par ailleurs, le forêts tempérées Ils ont une grande capacité à capter le dioxyde de carbone de l’atmosphère, réduisant en partie le réchauffement climatique provoqué par l’effet de serre. Cependant, si le réchauffement climatique favorise l’expansion des forêts boréales dans les régions arctiques, favorisant ainsi leur croissance et leur reproduction, la perte de surface gelée diminuera l’albédo (le pourcentage de rayonnement solaire réfléchi par toute surface), puisque les forêts réfléchissent moins de rayonnement. que la neige et, par conséquent, les températures dans ces régions froides augmenteront. Par ailleurs, une grande partie des carbone terrestre est stocké dans sols et tourbières zones froidesqui pourrait le libérer si les températures augmentent, avec pour conséquence un impact sur l’effet de serre, générant davantage de réchauffement à l’échelle mondiale.

Nuages ​​sur la forêt tempérée de la forêt nationale de Tongass, en Alaska. / Luis Felipe Rivera Lezama (mynaturephoto.com)

Au niveau mondial, notre connaissance des interactions entre atmosphère et biosphère provient de modèles, mais il nous manque encore beaucoup de données pour améliorer ces simulations et savoir comment le climat et les forêts interagissent avec les cycles du carbone et de l’eau. Par exemple, nous ne savons pas comment les forêts boréales et tropicales réagissent à la sécheresse et au réchauffement climatique en termes de croissance et de séquestration du carbone. Nous avons besoin de davantage de recherches pour améliorer ces prévisions dans le contexte actuel de réchauffement rapide..

Gros-bec jaune (‘Pheucticus chrysopeplus’) et broméliacées sous la pluie, nimbosilva ou forêt nuageuse Réserve de biosphère d’El Triunfo, Mexique. / Luis Felipe Rivera Lezama (mynaturephoto.com)

Tous Les rôles que jouent les forêts en tant que régulateurs du climat aux échelles locale, régionale et continentale pourraient être compromis si la déforestation augmente dans certaines zones, notamment les forêts tropicales, ou si des extrêmes climatiques tels que sécheresses Ils réduisent la croissance des arbres et les rendent plus vulnérables provoquant leur mort, comme on l’observe dans le bassin méditerranéen et dans les forêts de tous les continents.

Épingles rhodiennes ou résineuses (‘Pinus Pinaster) morts dans une forêt située près de Miedes de Aragón (Saragosse) après la sécheresse de 2016-2017. Au premier plan, les chênes (‘Quercus ilex’), les arbres plus courts, présentaient à peine des dommages à leur cime. / Michele Colangelo

*J. Julio Camarero Il est chercheur à l’Institut Pyrénéen d’Ecologie (IPE) du CSIC.

**La science à emporter Un merci spécial au photographe Luis F. Rivera Lezama pour sa généreuse collaboration avec les images qui accompagnent le texte.

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