Des projets de reboisement à grande échelle tels que le programme One Billion Trees de la Nouvelle-Zélande sont en cours dans de nombreux pays pour aider à séquestrer le carbone de l'atmosphère.

Mais il y a un débat en cours sur l'opportunité de donner la priorité aux plantes indigènes ou non indigènes pour lutter contre le changement climatique. Comme le montrent nos récentes recherches, les plantes non indigènes poussent souvent plus vite que les plantes indigènes, mais ils se décomposent également plus rapidement et cela contribue à accélérer la libération de 150% de dioxyde de carbone en plus du sol.

Nos résultats mettent en évidence une lacune difficile dans notre compréhension du cycle du carbone dans les forêts nouvellement plantées ou en régénération.

Il est relativement facile de mesurer la biomasse végétale (la vitesse de croissance d'une plante) et d'estimer la quantité de dioxyde de carbone qu'elle a retirée de l'atmosphère. Mais mesurer le dégagement de carbone est plus difficile car il implique des interactions complexes entre la plante, insectes phytophages et micro-organismes du sol.

Cette absence d'un modèle intégré de cycle du carbone qui inclut les interactions entre les espèces rend les prévisions de budgétisation du carbone extrêmement difficiles.

Comment les plantes non indigènes modifient le cycle du carbone

Il y a de l'incertitude dans nos prévisions climatiques parce que nous ne comprenons pas pleinement comment les facteurs qui influencent le cycle du carbone – le processus par lequel le carbone est à la fois accumulé et perdu par les plantes et les sols – diffèrent d'un écosystème à l'autre.

Les projets de séquestration du carbone utilisent généralement des espèces végétales à croissance rapide qui accumulent rapidement du carbone dans leurs tissus. Peu de projets se concentrent sur ce qui se passe dans le sol.

Les plantes non indigènes accélèrent souvent le cycle du carbone. Ils ont généralement des tissus moins denses et peuvent croître et incorporer du carbone dans leurs tissus plus rapidement que les plantes indigènes. Mais ils se décomposent aussi plus facilement, augmentation des rejets de carbone dans l'atmosphère.

Notre recherche, récemment publié dans la revue Science , montre que lorsque des plantes non indigènes arrivent dans un nouvel endroit, ils établissent de nouvelles interactions avec les organismes du sol. Jusque là, les recherches se sont surtout focalisées sur la manière dont cette réinitialisation des interactions avec les micro-organismes du sol, les insectes herbivores et autres organismes aident les plantes exotiques à envahir rapidement un nouvel endroit, souvent envahissant les espèces indigènes.

Les plantes non indigènes envahissantes sont déjà devenues un problème majeur dans le monde entier, et modifient la composition et la fonction d'écosystèmes entiers. Mais il est moins clair comment les interactions des plantes non indigènes envahissantes avec d'autres organismes affectent le cycle du carbone.

Planter des arbres non indigènes libère plus de carbone

Nous avons établi 160 communautés végétales expérimentales, avec différentes combinaisons de plantes indigènes et non indigènes. Nous avons collecté et élevé des insectes herbivores et créé des mélanges identiques que nous avons ajoutés à la moitié des parcelles.

Nous avons également cultivé des micro-organismes du sol pour créer deux sols différents que nous avons répartis entre les communautés végétales. Un sol contenait des micro-organismes familiers aux plantes et un autre ne leur était pas familier.

Les insectes herbivores et les micro-organismes du sol se nourrissent de tissus végétaux vivants et en décomposition. Leur capacité de croissance dépend de la qualité nutritionnelle de cet aliment. Nous avons constaté que les plantes non indigènes fournissaient une meilleure source de nourriture pour les herbivores par rapport aux plantes indigènes, ce qui a entraîné davantage d'insectes phytophages dans les communautés dominées par des plantes non indigènes.

De la même manière, les plantes exotiques ont également augmenté l'abondance des micro-organismes du sol impliqués dans la décomposition rapide du matériel végétal. Cette synergie d'organismes et d'interactions multiples (plantes à croissance rapide avec des tissus moins denses, grande abondance d'herbivores, et une décomposition accrue par les micro-organismes du sol) signifie qu'une plus grande partie du carbone végétal est rejetée dans l'atmosphère.

Dans un sens pratique, ces traitements du sol (sols avec des micro-organismes familiers ou non familiers aux plantes) imitent la différence entre le reboisement (replanter une zone) et le boisement (planter des arbres pour créer une nouvelle forêt).

Les zones reboisées sont généralement replantées avec des espèces indigènes qui s'y trouvaient auparavant, tandis que les zones boisées sont plantées de nouvelles espèces. Nos résultats suggèrent de planter des arbres non indigènes dans des sols contenant des micro-organismes qu'ils n'ont jamais rencontrés (en d'autres termes, boisement avec des plantes non indigènes) peut conduire à une libération plus rapide de carbone et saper les efforts visant à atténuer le changement climatique.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.