Climat : ok pour planter des millions d’arbres contre le réchauffement climatique… mais pas n’importe comment

La rapidité des dérèglements climatiques, impose de restaurer les espaces forestiers et de veiller à la pérennité des nouvelles plantations. Le Tree Diversity Network, un réseau international de recherche, s’y emploie. Goodd publie une synthèse du travail de 8 de ses  chercheurs* permettant d’éclairer sur l’action, la faisabilité et les résultats de reforestation et la préservation des forêts. 

Si l’intérêt des responsables politiques pour les cérémonies de plantation d’arbres ne date pas d’hier, les projets de reboisement raisonnés revêtent aujourd’hui une importance grandissante, comme le montre la multitude d’initiatives internationales visant à décupler la couverture forestière mondiale en réhabilitant des millions d’hectares de terres dégradées et déboisées.

Lancé en 2017, le plan stratégique des Nations unies pour les forêts est sans aucun doute l’une des initiatives les plus emblématiques en ce sens, puisqu’elle vise à accroître la couverture forestière mondiale de 3 % d’ici à 2030 ; cela équivaut à 120 millions d’hectares, soit une superficie plus de deux fois supérieure à celle de la France.

Mobilisant plus de 60 pays, le Défi de Bonn a quant à lui pour objectif de restaurer le double de la surface visée par le plan de l’ONU, soit 350 millions d’hectares, sur la même période.

Pour les écologues forestiers, ces efforts indispensables soulèvent néanmoins de grandes interrogations. Comment faire en sorte que les forêts restaurées assurent toutes les fonctions que nous attendons d’elles ? Que faire pour les rendre résilientes afin qu’elles continuent de pleinement jouer leur rôle à l’avenir, tout particulièrement dans le contexte des dérèglements climatiques à l’œuvre ? Dans quelle mesure la restauration des zones forestières peut-elle contribuer à résoudre d’autres problèmes majeurs à l’échelle mondiale, tels que la lutte contre l’appauvrissement de la biodiversité et la dégradation de l’environnement ?

Choisir les zones propices au reboisement

Pour passer des promesses des responsables politiques à une restauration efficace des forêts, assurée par les acteurs de terrain, il est nécessaire de s’appuyer sur la science. Le principal défi consiste à recenser les zones de la planète les plus adaptées au reboisement, en ayant recours à une planification intégrée du paysage qui tienne notamment compte des considérations suivantes :

• répondre aux besoins croissants en matière de production alimentaire ;
• éviter de cibler les espaces riches en biodiversité tels que les prairies naturelles, qu’il convient de ne pas convertir en zones boisées, même si elles se prêtent a priori aux plantations sylvicoles ; 
• tenir compte des atouts économiques et culturels qu’offrent les autres modes d’utilisation des sols.

Des chercheurs s’emploient à établir des cartes détaillées visant à illustrer ce potentiel de restauration à l’échelle mondiale en dehors des zones forestières, agricoles et urbaines existantes. Malgré tout, la question de savoir quelle proportion de ces terres devrait être transformée en forêts suscite de nombreux débats.

Bien sélectionner les essences

Une fois définies les zones de reboisement appropriées, le défi suivant consiste à déterminer la nature des plantations, laquelle s’avère décisive au regard des efforts déployés. Les forêts couvrent aujourd’hui environ 30 % des terres émergées de la planète, et selon l’Évaluation des ressources forestières mondiales menée en 2020 par la FAO (l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture), les forêts plantées représentent d’ores et déjà 290 millions d’hectares, soit environ 7 % de la superficie forestière mondiale, et fournissent près de 50 % des volumes de bois récoltés.

Les experts forestiers s’intéressent tout particulièrement aux essences à planter, sachant qu’elles détermineront la composition des parcelles reboisées pour les décennies à venir. Il convient donc de veiller à ce qu’elles présentent de bonnes performances, en présentant par exemple un fort potentiel de croissance, de bonnes capacités en matière de séquestration du carbone et une forte contribution à la biodiversité. 

Elles doivent par ailleurs être en mesure de faire face aux défis environnementaux croissants du XXIe siècle, et tout particulièrement aux dérèglements climatiques, en résistant à des périodes de sécheresse sans précédent, telles que celles qui ont frappé de nombreuses parties de l’Europe au printemps et à l’été 2022.

Malheureusement, aucune essence ne présente à elle seule toutes ces caractéristiques, ce qui oblige à faire des compromis lorsqu’il s’agit de faire des choix dans le cadre des projets de reboisement.

Privilégier les plantations diversifiées

Jusqu’à présent, la plupart des projets de plantation d’arbres à grande échelle se sont fondés sur la monoculture d’un nombre très réduit d’essences à vocation commerciale (comme les pins, épicéas ou eucalyptus). Or, il est à craindre que ces monocultures ne soient pas à même de résister aux menaces environnementales croissantes. Fort heureusement, des scientifiques du monde entier ont établi des plantations expérimentales comparant forêts pures et mélangées, qui sont riches en enseignements pour imaginer des plantations plus performantes et résilientes.

Les expérimentations menées dans le cadre du réseau Tree Diversity visent à évaluer de manière rigoureuse la façon dont les essences se développent, croissent et résistent lorsqu’on les associe les unes aux autres. 

Ces études relativement récentes ne portent pour l’instant que sur des arbres d’une vingtaine d’années, et donc sur les premiers stades de l’évolution des forêts.

À l’heure actuelle, nos travaux concernent essentiellement la croissance des arbres. Nous nous efforçons ainsi de déterminer s’ils grandissent plus rapidement lorsqu’ils partagent leur espace de croissance avec d’autres essences dont les besoins diffèrent. Nous étudions également la résistance de diverses essences aux variations climatiques et à d’autres phénomènes potentiellement nocifs comme les attaques de champignons pathogènes et insectes ravageurs. 

Les équipes du TreeDivNet interviennent dans la plupart des grandes zones climatiques du globe, notamment boréales et tempérées, méditerranéennes et tropicales.

Ces plantations expérimentales couvrent plus de 850 hectares – l’équivalent de 1 200 terrains de football – et représentent l’une des plus vastes installations de recherche en écologie au monde, où sont menées pas moins de 30 études sur l’évolution d’environ 250 essences et plus d’un million d’arbres. Des données cruciales y sont recueillies, afin de nous permettre d’en savoir davantage sur les combinaisons d’essences qui permettent d’obtenir les meilleures performances de croissance et stockage de carbone en présentant la meilleure résistance aux menaces pesant sur les forêts.

Résister aux phénomènes extrêmes

Dans le cadre de la lutte contre le réchauffement de la planète, les chercheurs du TreeDivNet unissent leurs efforts afin de déterminer quelles associations d’essences sont les plus adaptées pour permettre aux plantations de prospérer dans un contexte environnemental incertain et en pleine mutation. 

Leur contribution potentielle aux efforts d’atténuation des dérèglements climatiques et d’adaptation à leurs effets repose sur la capacité des jeunes plants à survivre aux phénomènes extrêmes, comme la sécheresse et les incendies, ainsi qu’aux insectes ravageurs tels que les scolytes.

Nos travaux ont permis d’estimer la survie de centaines de milliers d’arbres au cours de leurs premières années de croissance, et les premiers résultats révèlent que les plantations mixtes sont moins exposées à un risque d’échec total de reprise après plantation. 

La réduction du risque de mortalité des arbres dans les plantations mixtes, due à l’effet « portefeuille » ou d’« assurance écologique », pourrait ainsi offrir une stratégie d’adaptation aux gestionnaires forestiers qui s’efforcent d’assurer la pérennité des forêts dans des contextes futurs incertains. Comme ces expressions l’indiquent, ce phénomène s’apparente à la manière dont nous diversifions notre épargne pour garantir des revenus plus réguliers à long terme.

Les arbres que nous étudions sont soumis à des tests poussés reposant sur des techniques de pointe. Des radiographies de carottes de bois permettent de recenser les sujets dont la croissance a été retardée par la sécheresse ou d’autres aléas, tandis que l’observation des isotopes du carbone nous indique s’ils ont subi un stress hydrique, ce qui ralentit le cas échéant la photosynthèse. 

Notre objectif consiste à synthétiser ces observations sous forme de profils écologiques pour les différents types d’arbres, afin d’aider les gestionnaires de forêts à choisir les combinaisons d’essences les plus à même de faire face aux défis à venir.

Radiographie d’une carotte de bois provenant d’un tilleul (Tilia cordata) cultivé dans le cadre de l’expérimentation belge FORBIO : à gauche, le cœur de l’arbre ; à droite, son écorce. La croissance annuelle se présente sous forme de bandes distinctes, les plus larges correspondant aux années de forte pousse. Lander Baeten/Ghent University, Fourni par l’auteur

Pour un recours concret à la science

Bien que nos travaux soient essentiellement menés par des chercheurs, nous souhaitons avant tout qu’ils servent aux gestionnaires des forêts sur le terrain. Dans les mois à venir, nous allons chercher à nous rapprocher des propriétaires et gestionnaires forestiers en nous appuyant sur les avancées scientifiques pour contribuer à la mise en œuvre de pratiques de boisement viables susceptibles d’être adoptées par le plus grand nombre.

Il est par ailleurs indispensable de nouer des liens pérennes avec les parties prenantes du secteur forestier du monde entier. De tels partenariats pourraient en effet favoriser la transition écologique permettant de passer de monocultures limitées à quelques essences commerciales à des plantations riches en biodiversité et bien adaptées à divers facteurs de stress, notamment dus aux dérèglements climatiques, pour les décennies à venir.

Lander Baeten, Associate professor conservation ecology, Ghent University, Charlotte Grossiort, Professor of environmental sciences and engineering, EPFL – École Polytechnique Fédérale de Lausanne – Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne, Christian Messier, Full professor, forest ecology, Université du Québec à Montréal (UQAM), Haben Blondeel, Postdoctoral associate, Ghent University, Hervé Jactel, Directeur de recherche en écologie forestière, Inrae, Joannes Guillemot, Researcher in forest ecophysiology, Cirad, Kris, Verheyen, Professor, forest ecology and management, Ghent University, Michael Scherer-Lorenzen, Professor, Biodiversity and Ecosystem Functioning, University of Freiburg

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© visuel : Barna Bartis