Comme le personnage éponyme du conte classique pour enfants de Shel Silverstein, les arbres sont généreux de leurs dons, nettoyer l'air que nous respirons et ralentir les ravages du réchauffement climatique en absorbant environ un quart de toutes les émissions de dioxyde de carbone d'origine humaine. Mais cette générosité ne peut probablement pas durer éternellement face à la consommation incessante de combustibles fossiles et à la déforestation. Les scientifiques se demandent depuis longtemps si les arbres et les plantes pourraient atteindre un point de rupture et ne plus absorber adéquatement le dioxyde de carbone.

Une équipe internationale dirigée par des scientifiques de l'Université de Stanford et de l'Université autonome de Barcelone trouve des raisons d'espérer que les arbres continueront à aspirer le dioxyde de carbone à des taux généreux au moins jusqu'à la fin du siècle. Cependant, l'étude publiée le 12 août dans Nature Changement Climatique avertit que les arbres ne peuvent absorber qu'une fraction du dioxyde de carbone dans l'atmosphère et que leur capacité à le faire au-delà de 2100 n'est pas claire.

« Garder les combustibles fossiles dans le sol est le meilleur moyen de limiter le réchauffement, " a déclaré l'auteur principal de l'étude, César Terrer, un chercheur postdoctoral en science du système Terre à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement. "Mais arrêter la déforestation et préserver les forêts afin qu'elles puissent pousser davantage est notre prochaine meilleure solution."

Peser le dioxyde de carbone

Le dioxyde de carbone, le principal gaz à effet de serre qui réchauffe la terre, est la nourriture des arbres et des plantes. Combiné avec des nutriments comme l'azote et le phosphore, il aide les arbres à pousser et à prospérer. Mais à mesure que les concentrations de dioxyde de carbone augmentent, les arbres auront besoin de plus d'azote et de phosphore pour équilibrer leur alimentation. La question de savoir combien de dioxyde de carbone supplémentaire les arbres peuvent absorber, étant donné les limites de ces autres nutriments, est une incertitude critique dans la prévision du réchauffement climatique.

"Planter ou restaurer des arbres, c'est comme mettre de l'argent à la banque, " a déclaré le co-auteur Rob Jackson, Michelle et Kevin Douglas Provostial Professor in Earth System Science à Stanford. "La croissance supplémentaire du dioxyde de carbone est l'intérêt que nous gagnons sur notre solde. Nous devons savoir à quel point le taux d'intérêt sera élevé sur notre investissement dans le carbone."

Plusieurs expériences individuelles, comme la fumigation des forêts avec des niveaux élevés de dioxyde de carbone et la culture de plantes dans des chambres remplies de gaz, ont fourni des données critiques mais aucune réponse définitive à l'échelle mondiale. Pour prédire avec plus de précision la capacité des arbres et des plantes à séquestrer le dioxyde de carbone à l'avenir, les chercheurs ont synthétisé les données de toutes les expériences de dioxyde de carbone élevées menées jusqu'à présent - dans les prairies, broussailles, les terres cultivées et les systèmes forestiers, y compris ceux que les chercheurs ont dirigés.

En utilisant des méthodes statistiques, apprentissage automatique, modèles et données satellitaires, ils ont quantifié la quantité de nutriments du sol et les facteurs climatiques limitant la capacité des plantes et des arbres à absorber le dioxyde de carbone supplémentaire. Sur la base d'ensembles de données mondiaux sur les éléments nutritifs du sol, ils ont également cartographié le potentiel du dioxyde de carbone pour augmenter la quantité et la taille des plantes à l'avenir, lorsque les concentrations atmosphériques du gaz pourraient doubler.

Leurs résultats montrent que les niveaux de dioxyde de carbone attendus d'ici la fin du siècle devraient augmenter la biomasse végétale de 12%, permettant aux plantes et aux arbres de stocker plus de dioxyde de carbone, une quantité équivalente à six années d'émissions actuelles de combustibles fossiles. L'étude met en évidence les partenariats importants que les arbres forment avec les microbes et les champignons du sol pour les aider à absorber l'azote et le phosphore supplémentaires dont ils ont besoin pour équilibrer leur apport supplémentaire en dioxyde de carbone. Il souligne également le rôle essentiel des forêts tropicales, comme ceux de l'Amazonie, Congo et Indonésie, en tant que régions ayant le plus grand potentiel de stockage de carbone supplémentaire.

"Nous avons déjà été témoins d'abattages aveugles dans des forêts tropicales vierges, qui sont les plus grands réservoirs de biomasse de la planète, " dit Terrer, qui a également une affiliation secondaire avec l'Institut de Ciencia i Tecnologia Ambientals, Universitat Autonoma de Barcelone. "Nous risquons de perdre un outil extrêmement important pour limiter le réchauffement climatique."