Les forêts du parc national de Yosemite contiennent plus de carbone aujourd'hui qu'il y a 120 ans, malgré un grave incendie de forêt en 2013, selon une équipe de chercheurs dirigée par Penn State.

"La végétation terrestre à travers le monde absorbe environ 30 pour cent du dioxyde de carbone que les gens créent chaque année, " a déclaré Alan Taylor, professeur de géographie et d'écologie à Penn State. "C'est une grosse éponge en termes d'absorption de dioxyde de carbone, ce qui permet de compenser une partie des augmentations causées par la consommation de combustibles fossiles. Il y a beaucoup d'intérêt à penser aux forêts en particulier comme un moyen d'aider à réduire la quantité de dioxyde de carbone atmosphérique."

Les arbres poussent en absorbant et en stockant du carbone par photosynthèse. Le carbone représente environ la moitié de la masse d'un arbre, mais les quantités varient selon les espèces. Les scientifiques voulaient savoir comment les changements dans l'activité des incendies affectaient le stockage du carbone à Big Oak Flat, une forêt ancienne dans le parc national de Yosemite qui avait brûlé fréquemment pendant des siècles, mais n'avait pas connu d'incendie de forêt au cours des 100 dernières années en raison des politiques fédérales imposant la suppression des incendies généraux.

En 2002, les chercheurs ont mesuré le diamètre des arbres à Big Oak Flat et calculé la quantité de carbone que chaque arbre contenait en fonction de variables telles que la taille et les espèces. Ils ont également carotté les arbres pour analyser la croissance des cernes et quantifié le bois mort sur le sol forestier. Ils ont utilisé ces données pour reconstruire la forêt et calculer la quantité de carbone qu'elle stockait en 1899 avant la suppression des incendies et pendant un siècle sans incendies de forêt, de 1899 à 2002.

« Nous avons comparé nos résultats aux données d'inventaire que le gouvernement fédéral avait prises vers 1911 pour évaluer le volume de bois, " dit Taylor, qui est également titulaire d'un poste au Earth and Environmental Systems Institute. "Notre méthode de reconstruction avait les mêmes propriétés statistiques en termes d'abondance d'arbres que l'inventaire, cela a donc validé notre approche des cernes des arbres. Nous avons pu suivre ce qui s'est passé pendant cette période de 100 ans, puis après que le cinquième plus grand incendie de l'histoire de la Californie ait brûlé la région."

Les chercheurs ont remesuré les arbres sur le site après le Rim Fire de 2013, qui a brûlé plus de 250, 000 hectares. Ils ont publié leurs conclusions, qui sont parmi les premiers à calculer le carbone forestier sur une période de 100 ans et après un feu de forêt, dans une édition récente de la revue Écologie et gestion forestières .

Les scientifiques ont découvert que l'exclusion des incendies avait permis au stockage de carbone de plus que doubler dans le parc, et les arbres de plus de trois pieds de diamètre stockaient plus de la moitié de ce carbone. La politique a également autorisé des tonnes de carburants de surface, comme des feuilles mortes et des brindilles, s'entasser. La plupart du carbone libéré lors de l'incendie de 2013 provenait de ces carburants de surface, selon Taylor.

"L'exclusion du feu a probablement permis à beaucoup de carbone de s'accumuler dans l'ouest des États-Unis, " dit Lucas Harris, un chercheur postdoctoral au Département de géographie de Penn State. "Mais à long terme, ce n'est pas une bonne stratégie écologique ou de stockage du carbone car cela augmente considérablement le risque que la forêt brûle et tue tous les arbres."

Les chercheurs ont également découvert que le stockage du carbone sur le site de recherche était uniformément réparti au cours des années précédant l'exclusion des incendies. La politique d'exclusion incendie, cependant, encouragé la croissance d'espèces d'arbres moins résistantes au feu qui préfèrent l'ombre et des conditions plus humides. Ces arbres ont déplacé la concentration de carbone forestier vers les fonds de vallée et les zones aux sols plus humides. Le Rim Fire a brûlé moins sévèrement dans ces zones et a renforcé le déplacement géographique du stockage du carbone forestier.

« Penser au stockage du carbone en termes d'endroit où il se situe réellement à l'échelle du paysage est significatif si vous souhaitez gérer le stockage du carbone à l'avenir, " a déclaré Harris. " Pour un gestionnaire de terres qui cherche à savoir où il pourrait vouloir utiliser un brûlage dirigé pour réduire les combustibles de surface, ou là où ils pourraient vouloir traverser et éclaircir la forêt pour réduire les risques d'incendie, avoir cette perspective spatiale peut être vraiment précieux. »

Les autres auteurs de l'étude incluent l'ancien Penn Staters Andrew Scholl, Université d'État de Kent, et Amanda Young, Université d'Alaska; et Becky Estes, Service forestier de l'USDA.