Le rôle des forêts dans la lutte contre le changement climatique est largement reconnu comme étant primordial, principalement grâce à leur capacité à agir comme des "puits" de carbone. Cependant, l'impact du changement climatique sur les forêts - qui pourrait altérer leur capacité à absorber les émissions de carbone - reste incertain, et préciser l'évolution des écosystèmes forestiers au cours des décennies à venir est un enjeu important pour la science climatique.
Une nouvelle étude apporte des éléments de réponse dans ce domaine. Parue le 25 Mai dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, celle-ci conclut qu'en modifiant le cycle de l'azote au sein des écosystèmes forestiers, le réchauffement climatique pourrait entraîner une augmentation de la capacité des arbres à stocker le carbone. Conduite par Jerry Melillo du Marine Biological Laboratory, l'étude a été réalisée expérimentalement à Harvard Forest (Massachussetts), un site de recherche du programme Long-Term Ecological Research. Sur une période de 7 ans, une portion de forêt de 30 m2 a été chauffée artificiellement par un réseau de câbles souterrains - jouant le rôle de résistances thermiques - à une température maintenue constante de 5°C supérieure à la température ambiante. Cette valeur reflète l'augmentation de température qui pourrait résulter du changement climatique d'ici la fin du siècle, si des mesures ambitieuses de lutte contre les émissions de gaz à effet de serre n'étaient pas mises en place.
L'étude permet de confirmer qu'une température plus élevée entraîne une décomposition plus rapide de la matière organique du sol - présente en abondance dans la forêt, augmentant les quantités de dioxyde de carbone et de méthane rejetées dans l'atmosphère. Cependant, elle montre également qu'une hausse de température peut favoriser l'absorption du carbone au sein des arbres.
Une température du sol plus élevée entraîne une transformation plus rapide de l'azote - un composé essentiel à la croissance des végétaux - vers sa forme "utile" à ces derniers (principalement les ions nitrates). Il en résulte une plus grande disponibilité de l'azote, ce qui stimule et favorise la croissance des végétaux. Ainsi, les arbres stockent plus de carbone, sous la forme d'une masse de bois plus importante. "Dans de nombreuses forêts américaines, la croissance des arbres est limitée par un manque d'azote" déclare Jerry Melillo. "Nous avons découvert que le réchauffement entraîne une libération de l'azote contenu dans la matière organique du sol sous forme de composés inorganiques comme l'ammonium, couramment utilisé comme fertilisant de jardin. Quand les arbres absorbent cet azote, ils croissent plus rapidement et absorbent plus de carbone."
Cette hausse de l'absorption du carbone par les arbres ne compense qu'en partie la hausse des émissions du sol, plus importante. Au cours des 7 années d'étude, le bilan net des émissions résultant de l'augmentation de température est donc positif : l'augmentation de température a conduit la forêt à perdre de sa capacité à absorber du carbone. Cependant, le taux de croissance et la capacité d'absorption des arbres ont progressivement augmenté au cours du temps, à tel point qu'au cours de la dernière année d'étude, les émissions de carbone dues au sol étaient presque entièrement compensées par les gains d'absorption des arbres.
