Recherche publiée aujourd'hui dans La nature suggère que les forêts matures sont limitées dans leur capacité d'absorber du carbone « supplémentaire » à mesure que les concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone augmentent. Ces résultats peuvent avoir des implications pour les objectifs de neutralité carbone de l'État de New York.

Dr John Drake, professeur assistant au Département de gestion durable des ressources de l'ESF, est co-auteur de l'article en collaboration avec des chercheurs de l'Université Western Sydney.

L'expérience, menée à l'EucFACE (Eucalyptus Free Air CO2 Enrichment) de l'Université Western Sydney a trouvé de nouvelles preuves des limites de la capacité des forêts matures à traduire l'augmentation des concentrations atmosphériques de dioxyde de carbone en croissance végétale supplémentaire et en stockage de carbone.

Le dioxyde de carbone (CO2) est parfois décrit comme « nourriture pour les plantes » car c'est l'ingrédient clé de la photosynthèse des plantes. Les concentrations de CO2 dans l'atmosphère augmentant régulièrement en raison des émissions humaines, il existe de nombreuses preuves que la photosynthèse des plantes augmente. Des expériences qui ont exposé des arbres isolés et des jeunes, les forêts à croissance rapide à des concentrations élevées de CO2 ont montré que les plantes utilisent le carbone supplémentaire pour croître plus rapidement. « Les forêts offrent un large éventail de facteurs environnementaux, avantages économiques et sociaux. Surtout, les forêts retirent de grandes quantités de carbone de l'atmosphère et le stockent, qui ralentit notre crise climatique, " dit Drake.

Cependant, les scientifiques se demandent depuis longtemps si les forêts indigènes matures seraient en mesure de profiter de la photosynthèse supplémentaire, étant donné que les arbres ont également besoin de nutriments du sol pour pousser. Drake a participé à la première expérience du genre appliquée à une forêt indigène mature pour exposer une forêt d'eucalyptus vieille de 90 ans dans la plaine Cumberland de l'ouest de Sydney à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.

Les chercheurs ont combiné leurs mesures dans un bilan carbone qui tient compte de toutes les voies du carbone entrant et sortant de l'écosystème forestier d'EucFACE, à travers les arbres, graminées, insectes, les sols et la litière de feuilles. Cette analyse de suivi du carbone a montré que le carbone supplémentaire absorbé par les arbres était rapidement recyclé dans le sol et renvoyé dans l'atmosphère, avec environ la moitié du carbone restitué par les arbres eux-mêmes, et la moitié par les champignons et les bactéries du sol.

"Les arbres transforment le carbone absorbé en sucres, mais ils ne peuvent pas utiliser ces sucres pour pousser plus, parce qu'ils n'ont pas accès à des éléments nutritifs supplémentaires du sol. Au lieu, ils envoient les sucres sous terre où ils "nourrissent" les microbes du sol, " a déclaré le Dr Belinda Medlyn, professeur distingué à l'Institut pour l'environnement de Hawkesbury.

Ces découvertes ont des implications mondiales :modèles utilisés pour projeter le changement climatique futur, et les impacts du changement climatique sur les plantes et les écosystèmes, supposent actuellement que les forêts matures continueront d'absorber du carbone au-delà de leurs niveaux actuels, agissant comme des puits de carbone. Les résultats d'EucFACE suggèrent que ces puits peuvent être plus faibles ou absents pour les forêts matures.

« Bien que nous ne puissions pas dire que ce que nous avons trouvé dans cette forêt australienne se traduit directement par les forêts du nord-est des États-Unis, " Drake a déclaré que cette information a des implications pour les forêts de l'État de New York.

« Les forêts du nord-est des États-Unis ont repoussé au cours des 100 dernières années et ont fourni un important puits de carbone. Au fur et à mesure que ces forêts passent à un état plus mature, il y a des incertitudes quant à savoir si cela va continuer, " dit Drake.

Les résultats pourraient également avoir un impact sur la première évaluation du carbone forestier à l'échelle de l'État de New York dirigée par le Dr Colin Beier du Climate and Applied Forest Research Institute (CAFRI) de l'ESF.

« Les forêts sont de plus en plus considérées dans les cercles politiques comme un élément essentiel de la solution au changement climatique, et c'est certainement le cas pour New York, où le carbone absorbé par nos forêts et stocké dans les arbres, les sols et les produits ligneux récoltés seront essentiels pour atteindre l'objectif législatif de notre État de neutralité carbone nette d'ici 2050, " dit Beier, professeur agrégé d'écologie et directeur du CAFRI.

« Alors que nous développons la comptabilité du carbone forestier pour New York, l'une de nos plus grandes questions est de savoir comment les écosystèmes forestiers et leurs nombreux avantages pour la société, y compris la réduction du risque climatique, répondra à un environnement en évolution rapide, " a déclaré Beier. " Cette étude révolutionnaire comble une lacune majeure et réduit cette incertitude, nous permettant de faire des prévisions plus fiables et de mieux guider les décideurs, propriétaires terriens, et les aménagistes forestiers."

"Le stockage du carbone forestier est d'une importance vitale dans un contexte de changement climatique, " dit Drake, ajoutant "et les travaux récents en La nature suggérerait que les forêts matures pourraient ne pas stocker de carbone supplémentaire supplémentaire à mesure que les concentrations de CO2 augmentent dans l'atmosphère. »

Se tourner vers l'écologie de la restauration pour encourager les forêts à pousser dans certaines zones particulières serait utile, a déclaré Drake "Il existe également des possibilités de gestion des forêts existantes pour augmenter leur stockage de carbone."

Drake travaille avec ses collègues Dr Julia Burton, Dr René Germain et Beier pour développer et tester sur le terrain des stratégies alternatives de gestion forestière qui atténuent le changement climatique en augmentant la capacité des forêts à s'adapter aux changements des conditions climatiques ainsi qu'à éliminer le carbone de l'atmosphère.

"Nous ne cherchons pas une solution miracle, " a déclaré Burton. " La gestion forestière intelligente face au climat impliquera probablement une variété d'approches. "

"La capacité limitée des arbres matures à répondre suggère le besoin d'une diversité de classes d'âge d'arbres (séquestre des jeunes arbres, les arbres plus âgés stockent le carbone) et les espèces, y compris les espèces qui pourraient être mieux adaptées aux conditions climatiques futures, " dit Drake.