Planter des arbres pour lutter contre le changement climatique est une idée fréquemment et controversée ces derniers temps. Les arbres lient le dioxyde de carbone (CO 2 ) par la photosynthèse et pourrait donc retirer ce gaz de l'atmosphère pendant un certain temps. Cependant, quand les arbres meurent, par exemple, ou s'ils sont utilisés comme bois de chauffage, le gaz à effet de serre retourne dans l'atmosphère. Par ailleurs, les changements biogéophysiques résultant du boisement pourraient également avoir des conséquences qui remettent en cause les bénéfices possibles de cette mesure. Cette hypothèse est confirmée par les dernières simulations réalisées par Edouard L. Davin, Senior Scientist à l'Institut pour l'atmosphère et le climat de l'ETH Zurich, sur le supercalculateur Piz Daint du Centre national suisse de calcul intensif (CSCS). Avec une équipe internationale de scientifiques participant à une étude pilote à grande échelle sur la façon dont l'utilisation des terres et le climat s'influencent mutuellement à différentes échelles (étude pilote phare sur l'utilisation des terres et le climat à toutes les échelles), Davin montre que le reboisement des régions du nord pourrait même conduire à un réchauffement hivernal.

Le changement d'affectation des terres affecte le climat

Le changement d'affectation des terres affecte, entre autres, l'albédo de la surface de la Terre, c'est-à-dire la quantité de rayonnement solaire qui est réfléchie vers l'atmosphère. Par exemple, une population d'arbres couverts de neige à des altitudes plus élevées réfléchit beaucoup moins de rayonnement solaire qu'un paysage sans arbres avec une couverture de neige fermée, résultant en un environnement plus chaud. Des processus de rétroaction similaires peuvent également se produire dans le cycle de l'eau entre la surface de la Terre et l'atmosphère lorsque le changement d'utilisation des terres a un impact sur la transpiration des plantes et l'évaporation de l'eau (évapotranspiration). Même les changements dans la rugosité de la surface de la Terre peuvent influencer le climat - plus une surface est lisse, moins il y a de turbulences dans la basse atmosphère.

Jusque récemment, il était difficile de quantifier l'étendue de ces effets biogéophysiques. Cependant, il est de plus en plus évident que les changements dans l'utilisation des terres sont à l'origine du changement climatique local et régional, écrit l'équipe de Davin dans leur publication, paru dans la revue Earth System Dynamics. Les chercheurs soutiennent donc que les impacts du changement d'affectation des terres ne doivent pas seulement être pris en compte dans les modèles globaux, comme c'est le cas actuellement, mais aussi dans les modèles climatiques régionaux.

Améliorer les simulations climatiques régionales

Ils ont maintenant fait le premier pas dans cette direction avec leur dernière étude, qui vise à intégrer le changement d'affectation des terres dans les simulations climatiques régionales à travers l'Europe. En comparant des simulations de modèles dans lesquelles l'Europe est soit au maximum boisée, soit sans aucune forêt, ils ont tenté de quantifier les effets biogéophysiques de ces changements d'utilisation des terres sur le climat régional. Pour les simulations, que les chercheurs décrivent comme des expériences idéalisées, ils ont utilisé pour la première fois une approche multimodèle qui comprenait un ensemble de neuf modèles climatiques régionaux différents.

Cet ensemble de simulations avec différentes combinaisons de modèles terrestres et atmosphériques a permis aux chercheurs de comparer l'influence respective des processus atmosphériques et terrestres. Ils ont constaté qu'au reboisement maximal, les simulations des neuf modèles montrent des températures moyennes sur l'Europe du Nord de + 0,2° à +1° Celsius plus chaudes en hiver et au printemps que dans un paysage de prairie. Selon les chercheurs, c'est le résultat direct de la réflexion réduite de la lumière solaire (albédo) due au boisement. Pour l'été et l'automne, cependant, les modèles sous-jacents donnent une image très hétérogène, allant d'un refroidissement à grande échelle allant jusqu'à -2° Celsius à un réchauffement de +2° Celsius suite au boisement. Les chercheurs soupçonnent que cela est dû au fait que les modèles montrent de grandes différences dans la réponse de l'évapotranspiration au boisement.

Conifères contre feuillus

Les incertitudes dans les simulations des mois d'été et d'automne montrent clairement aux chercheurs qu'ils doivent continuer à améliorer leurs modèles. Cependant, ils sont convaincus que, malgré des conditions idéalisées, leur approche multi-modèles pourrait fournir des informations meilleures et plus fiables pour l'aménagement du territoire que les modèles individuels. "Un autre aspect essentiel à considérer dans les recherches futures est le type d'arbres utilisés pour le boisement, " dit Davin, faisant écho à une étude récemment publiée dans Rapports scientifiques dans laquelle il a été impliqué. « Les forestiers ont tendance à privilégier les conifères pour des raisons économiques. Mais dans de nombreuses régions, les arbres feuillus pourraient être mieux adaptés à un climat plus chaud et fournir un effet plus rafraîchissant. »