Les forêts du monde sont sur un régime de restauration rapide de dioxyde de carbone, ce qui les pousse actuellement à croître plus rapidement. Mais un chercheur de la West Virginia University, avec une équipe internationale de scientifiques, trouve des preuves suggérant que la croissance des forêts pourrait bientôt culminer à mesure que les arbres épuisent l'azote dans le sol au cours de saisons de croissance plus longues.

Les terres sauvages de Virginie-Occidentale sont un "canari dans la mine de charbon pour le changement climatique" en raison de la biodiversité des forêts, lequel, ainsi que des sols riches et des précipitations abondantes, en font l'une des forêts les plus résistantes au monde, selon Brenden McNeil, professeur agrégé de géographie au Eberly College of Arts and Sciences de WVU. Les forêts de l'État ont résisté à un barrage d'exploitation forestière et de pluies acides aux XIXe et XXe siècles, mais présentent maintenant des symptômes de déclin de la santé en raison du changement climatique.

Des arbres, comme les humains, besoin d'avoir plus d'une chose dans leur alimentation, dit McNeil. Et la prolifération du dioxyde de carbone les nourrit de force avec la seule chose qu'ils utilisent le plus. McNeil a déclaré que le défi consiste à rétablir une alimentation équilibrée pour les forêts en réduisant considérablement ou en mettant fin à l'utilisation de combustibles fossiles.

"Il y a plus de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, et c'est la matière première dont les arbres ont besoin pour se transformer en sucre, qu'ils utilisent pour grandir, " dit-il. " Ce qui est profond, c'est que toutes les plantes poussent plus vite; ils ralentissent le changement climatique." Mais, comme il l'a expliqué, "les plantes du monde ne peuvent pas faire ça pour toujours."

Dans un article publié en Écologie et évolution de la nature , McNeil et près de 40 chercheurs internationaux suggèrent que la plupart des écosystèmes terrestres connaissent une baisse des isotopes d'azote dans le feuillage à l'échelle mondiale. Il ajoute un soutien mondial à un article de 2017 où McNeil faisait partie d'une autre équipe qui a utilisé des isotopes d'azote dans les cernes des arbres pour trouver des preuves de la baisse de l'azote dans les forêts des États-Unis. La plus grande partie du monde est encore en train de « verdir » en réponse au changement climatique, mais la diminution de l'azote signifie que la croissance future deviendra plus malsaine et déséquilibrée, et les arbres devront travailler plus fort pour extraire l'azote, McNeil continua.

Son travail en cours, menée avec une équipe d'étudiants de premier cycle du WVU Honors College, étudiants diplômés, ainsi qu'Edward Brzostek du Département de biologie, et Nicolas Zegre au Davis College of Agriculture, Ressources naturelles et conception, examine les réponses des forêts de Virginie-Occidentale au changement climatique.

Dans une zone de la taille d'environ six terrains de football dans le camp scout Summit Bechtel Reserve, cette équipe de recherche effectue un énorme recensement des arbres. Les scouts travaillent également à la mesure des arbres dans ce projet « citoyen-scientifique » axé sur la cartographie 15, 000 arbres par rapport à une grille de relevé GPS complétée. Ce recensement fournira une base de référence pour une étude à long terme de la croissance des arbres dans un climat modifié.

Caméras dans la canopée des arbres, des millions de faisceaux laser sondant la structure des arbres et l'imagerie satellite aident également McNeil et l'équipe de recherche à comprendre comment une forêt peut maintenir la productivité et comment différentes espèces s'adaptent à la diminution de l'azote et à l'augmentation du dioxyde de carbone. L'équipe mesure tout, des angles des feuilles à la largeur et à la profondeur des racines d'un arbre, en passant par la disponibilité en eau et en nutriments.

Tous ces efforts de mesure des forêts visent à répondre à une question clé :pendant combien de temps les forêts ralentiront-elles le changement climatique, et nous aider à éviter les coûts à venir de l'adaptation à un climat plus chaotique ?

"Cela va nous coûter beaucoup plus cher si nous ne changeons pas maintenant, ", a-t-il déclaré. "Comme décrit par la récente quatrième évaluation nationale du climat, l'augmentation du dioxyde de carbone dans l'atmosphère modifie notre climat mondial d'une manière qui coûte cher à notre économie. »

McNeil a déclaré que faire des investissements relativement petits pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles revient à payer des primes d'assurance-vie. Le résultat de ne pas faire les investissements maintenant sera le risque de perdre la stabilité des systèmes naturels dont nous dépendons pour notre alimentation, l'eau et la protection contre les maladies et les phénomènes météorologiques extrêmes.

Bien que les prédictions de McNeil et des autres chercheurs semblent désastreuses, il croit que la planète et l'humanité continueront d'exister, mais dans un monde qui a beaucoup changé à la fois écologiquement et économiquement.

Il a déclaré que, alors que le monde passe des combustibles fossiles à des sources d'énergie plus respectueuses de l'environnement comme l'énergie solaire et éolienne, le rapport coût-bénéfice s'améliorera.

"Les solutions sont là, " a déclaré McNeil. " Il suffit de la volonté de les mettre en œuvre. "