Canopée de la forêt amazonienne au lever du jour, au Brésil. Photo Peter van der Sleen, Rainfor

A trois jours de la Journée internationale des forêts, le samedi 21 mars, le CNRS a publié une étude révélant que l’Amazonie est en train de perdre sa capacité à absorber le carbone atmosphérique. Une très mauvaise nouvelle pour le climat de la planète.

Trente ans d'inventaire

Cette étude, publiée le 19 mars dans la revue "Nature", la plus vaste jamais entreprise sur le sujet, est le résultat d’un inventaire monumental entrepris sur trente années en forêt tropicale d’Amérique du Sud. Elle a réuni une centaine de chercheurs sous la direction de l’Université de Leeds, dont des scientifiques français du CIRAD, du CNRS et de l’INRA, collaborant au sein du Labex CEBA.

Puits de carbone atmosphérique

Depuis des millénaires, la forêt amazonienne jouait bien sagement le rôle de puits de carbone atmosphérique que lui attribue la nature dans l'écosystème de la Terre, en absorbant plus de carbone qu’elle n’en rejetait et en aidant à limiter l’impact du réchauffement global. La nouvelle analyse sur la dynamique forestière, produite par les chercheurs, fait malheureusement état d'une augmentation rapide du taux de mortalité des arbres en Amazonie qui compromet l'accomplissement de cette mission indispensable à la vie sur Terre.

200.000 arbres mesurés et étudiés depuis les années 1980

Coordonné par Rainfor, un réseau de recherche unique dédié au suivi des forêts amazoniennes, le travail scientifique repose sur des décennies de suivis détaillés des forêts d’Amérique du Sud. Afin de calculer les changements de stockage de carbone, les auteurs ont examiné 321 placettes forestières réparties largement sur les six millions de kilomètres carrés de l’Amazonie. Ils ont mesuré 200.000 arbres et enregistré la croissance et la mort de chacun d’entre eux depuis les années 1980. Selon les chercheurs, l’augmentation du dioxyde de carbone dans l’atmosphère, l’un des composants clefs pour la photosynthèse, a initialement conduit à une augmentation de la capacité de stockage dans les arbres amazoniens. On assisterait donc à un  renversement de tendance, avec des conséquences inattendues qui pourraient aggraver le réchauffement climatique.

Les raisons de la surmortalité des arbres

Selon le professeur Oliver Phillips (Université de Leeds), coauteur de l’étude et coordonnateur du projet Rainfor sur lequel l’analyse s’appuie, "avec le temps, la stimulation de croissance impacte le système ; les arbres vivent plus vite et meurent plus jeunes."  Des sécheresses récentes en Amazonie et des températures anormalement élevées pourraient aussi jouer un rôle important dans le phénomène observé. Si l’étude démontre que l’augmentation de mortalité a commencé bien avant les méga-sécheresse de 2005 ou de 2010, elle montre aussi que ces deux épisodes météorologiques ont causé la mort de millions d’arbres en plus.

Le stockage de CO2 dans  les forêts d'Amazonie a diminué de moitié en 30 ans

Selon l'étude publiée par "Nature", l'accélération de la mortalité des arbres est également liée au déclin de l'intensité du puits de carbone en Amazonie. D’un pic de 2 milliards de tonnes de dioxyde de carbone stockées annuellement dans les années 1990, le stockage net a désormais diminué de moitié. Circonstance aggravante pour l'atmosphère de la Terre, pour la première fois, il est désormais dépassé par les émissions fossiles de l’Amérique du Sud.

Modèles climatiques remis en question ?

Quelles que soient les causes de l’augmentation de la mortalité des arbres d'Amazonie, l'étude pourrait jeter un froid chez les climatologues en remettant en cause les prédictions d’une capacité indéfinie de stockage des forêts tropicales, de même que les modèles climatiques qui prennent en compte la réponse de la végétation. Jusqu'à présent, les scientifiques faisaient en effet l’hypothèse que tant que les niveaux de dioxyde de carbone augmentaient, l’Amazonie continuaient à stocker du carbone : une théorie que semble invalider l'étude.

Nous devons agir

"Partout sur Terre, même les forêts intactes changent", alerte Oliver Phillips.  L'homme a porté tellement atteinte aux écosystèmes bien réglés de la nature, que cette dernière ne parvient plus à y répondre toute seule."Les forêts nous rendent un énorme service, mais nous ne pouvons plus compter seulement sur elles pour résoudre le problème du carbone. Nous devons agir pour réduire les émissions afin de stabiliser notre climat." Pour le chercheur, c'est l'alarme.

Cathy Lafon

►PHOTOS : Rainfor

►PLUS D'INFO

• Le réseau Rainfor a été financé par le Natural Environment Research Council (NERC), la Gordon and Betty Moore Foundation, le septième PCRD et l’ERC.
• Pour lire l'étude "Long-term decline of the Amazon carbon sink" : cliquer ICI 

►REPERES

L’Amazonie.  Avec près de 6 millions de kilomètres carrés, la forêt amazonienne couvre environ 10 fois la superficie de la France métropolitaine, et s’étend sur 9 pays – le Brésil étant de loin le plus grand. De vastes territoires en Bolivie, Equateur, Colombie, Pérou, Venezuela, Guyane française, Guyana et Suriname sont encore couvertes de forêts amazoniennes. La région contient un cinquième de toutes les espèces connues sur Terre, dont plus de 15.000 espèces d’arbres. Ses 300 milliards d’arbres stockent un cinquième du carbone contenu dans toute la biomasse terrestre. L’Amazonie abrite aussi plusieurs millions d’habitants, et la vapeur d’eau produite par la forêt amazonienne soutient l’agriculture plus au sud, avec notamment les cultures de biocarburant qui alimentent les réservoirs des voitures du Brésil. Chaque année, les forêts amazoniennes recyclent 18 milliards de tonne de carbone, soit plus de deux fois la quantité émise par la combustion d’énergies fossiles dans le monde.

Rainfor réunit des centaines de scientifiques qui surveillent les écosystèmes d’Amazonie depuis le sol. Le réseau est centré sur des parcelles de forêt qui permettent de suivre les vies d’arbres et d’espèces individuels. Il met l’accent sur des études de terrain à long terme pour évaluer le comportement du système d’échange de carbone le plus actif au monde, et pour comprendre l’impact de l’Amazonie sur le climat global. Rainfor encourage aussi la formation de jeunes chercheurs et de techniciens de terrain, en collaboration étroite avec les partenaires locaux, afin de faire émerger de nouvelles générations d’écologues de l’Amazonie. Le travail du réseau Rainfor bénéficie actuellement du soutien d’agences de moyen du Brésil, de Colombie, du Pérou, du Venezuela, du Royaume-Uni et de l’Union européenne (European Research Council). 

Selon le Centre américain de données sur la neige et la glace, la formation de glace de mer arctique semble être terminée pour cette année.  Photo archive La Presse Canadienne

Au cours de l'hiver 2014-2015, les glaces dans l'océan Arctique ne se sont accrues que de 9,91 millions de km2. C'est l'étendue maximum des glaces arctiques la plus faible jamais mesurée en hiver depuis le début des observations par satellite en 1979, a indiqué ce jeudi le Centre américain de la neige et de la glace (National Snow and Ice Data Center/NSIDC).

Un maximum de 14,54 millions de km2

La superficie de la banquise a atteint au plus 14,54 millions de km2 le 25 février, ce qui devrait être le maximum pour l'année, selon une estimation préliminaire, soit 1,10 million de km2 sous la moyenne de 15,64 millions de km2 mesurée de 1981 à 2010 et 130.000 km2 au-dessous du précédent minimum en 2011. Cette année, le maximum a été atteint quinze jours plus tôt que la moyenne entre 1981 et 2010 à savoir le 12 mars, précise le NSIDC. Vu la variabilité de la superficie des glaces à cette époque de l'année, il est possible que la banquise continue à s'étendre au cours des deux ou trois prochaines semaines, selon les scientifiques. Toutefois, il apparaît désormais improbable qu'il se produise une accumulation de glace suffisante pour surpasser l'étendue atteinte le 25 février, estiment ces glaciologues.

Températures de + 8 à 10°C au dessus de la moyenne

La faible formation de glace durant ce dernier hiver s'explique en partie par un mois de février caractérisé par une combinaison inhabituelle du jet stream qui s'est traduit par un réchauffement de l'Arctique du côté de l'océan Pacifique entraînant une faible étendue de la glace dans la mer de Béring et d'Okhotsk. Durant les deux première semaines de mars, les températures sur l'ensemble de l'est l'Arctique à environ mille mètres d'altitude ont été plusieurs degrés au-dessus de la moyenne jusqu'à huit à dix degrés en mer de Barents au nord de la Norvège, précise le NSIDC.

"Sonnette d'alarme"

Pour l'organisation écologique World Wide Fund for Nature (WWF), "cela devrait être une sonnette d'alarme". "Le changement climatique ne s'arrêtera pas au cercle arctique et sans une réduction drastique des émissions de gaz à effet de serre nous finirons par avoir un climat complètement différent, imprévisible et destructeur pour les écosystèmes et les humains", a déclaré dans un communiqué Samantha Smith, responsable de l'Initiative climat et énergie au WWF. Elle rappelle que 2014 a été l'année la plus chaude sur le globe depuis le début des relevés de température en 1881.

La porte du frigo de la planète est ouverte

La fonte des glaces de l'Arctique, le frigo de la planète qui régule et équilibre le climat entre les régions équatoriales et tropicales chaudes toute l'année, est un très mauvais signe pour le réchauffement climatique mais aussi pour la montée du niveau des océans auquel contribuent la dilatation des mers qui se réchauffent et l'apport des eaux des glaciers qui fondent. Dans son dernier rapport, publiée en avril 2014, le Giec estime que la hausse totale du niveau des mers au cours de ce siècle sera comprise entre 28 centimètres et 98 centimètres. Une fourchette déjà réactualisée par rapport aux projections de 2007 – qui prévoyaient entre 18 et 59 centimètres supplémentaires. L'hypothèse d'une augmentation d'un mètre du niveau des océans d'ici à la fin du siècle devient de moins en mois hypothétique.

Nantes, Bordeaux, Bayonne... un jour sous les eaux ?

Dans le futur, la France pourrait perdre jusqu'à 20% de son littoral. En France, le Sud-Ouest et l'Aquitaine sont particulièrement menacé : l’île de Ré, celle d’Oléron, l’estuaire de la Loire, le marais poitevin, l'estuaire de la Gironde, le bassin d’Arcachon (photo ci-contre), les stations balnéaires du littoral girondin, comme Lacanau, celles des Landes et les grands ports et villes du Pays Basque sont en première ligne en cas d'élévation du niveau de la mer de 1 mètre, ainsi que le laisse découvrir la  carte de simulation réalisée par le site Flood Maps.

Ce vendredi 20 mars 2015, jour des grandes marées d'équinoxe, dites "marées du siècle" en raison de l'extrême amplitude de leur coefficient, ayons bien ceci en tête : si nous ne faisons rien pour contenir le réchauffement des températures à la surface du globe à +2°C d'ici à la fin du siècle, les zones littorales où vit une grande partie de l'humanité, y compris en France, seront noyées.  Le phénomène est déjà en cours au Bangladesh et dans les îles du Pacifique.

Cathy Lafon

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Sans les ruminants venus d'Asie il y a de cela près de 25 millions d'années, François Hollande n'aurait pas de vache à caresser au Salon de l'agriculture. Photo AFP

Un Salon de l'agriculture sans vaches, boeufs, veaux et taureaux ? Impossible de l'imaginer...

Et pourtant, il y a 24,5 millions d'années, un important changement climatique provoquait la disparition en Europe de l'intégralité de la faune européenne des ruminants. Mais alors, d'où viennent les bovins que nous admirons dans les allées du plus grand rendez-vous agricole de France ? Autre surprise : en grande partie d'Asie. C'est, en effet, grâce à une migration des ruminants venue d'Orient que nous pouvons boire du lait et manger du steack aujourd'hui et que nos présidents successifs peaufinent leurs relations avec le monde agricole. Sans cette immigration-là : pas de yaourt et pas de cheese-burgers. Tels sont les résultats d'une étude scientifique publiée le 18 février dernier dans la revue "PLOS ONE", menée par Bastien Mennecart, un chercheur français du Centre de recherche sur la paléobiodiversité et les paléoenvironnements (Muséum national d'Histoire naturelle/CNRS/UPCM).

Le réchauffement de l'Oligocène récent 

La Terre a déjà subi par le passé des changements climatiques qui ont engendré de grandes crises biologiques. L’une d’entre elles s’est produite il y a environ 24,5 millions d’années durant le réchauffement de l'Oligocène récent. Ce réchauffement - une augmentation de 2 à 4 °C des eaux océaniques de l’Atlantique Nord- , associé à la naissance des Alpes, a provoqué une aridification, avec l'installation de savanes au lieu des forêts, et l’apparition des saisons en Europe. 

Immigration animale massive

De précédentes études réalisées par une équipe franco-suisse, avait montré une modification importante des espèces de grands mammifères herbivores vivant à cette époque : 40% de cette faune a changé entre 25 et 24 millions d’années, à la suite d’une immigration animale asiatique massive. Les scientifiques ont nommé cet épisode "Microbunodon Event", du nom du cousin ancestral des hippopotames de petite taille (environ 50 kg), emblématique migrant asiatique arrivé en Europe à cette époque là. Basée sur cinq années de recherches, la publication de Bastien Mennecart révèle que l’intégralité des espèces de ruminants européens - l'un des groupes de grands mammifères les plus diversifiés avec plus de 200 espèces - a été renouvelée à la faveur de cette immigration massive. 

Espèce adaptée aux nouvelles conditions climatiques

La majorité des ruminants qui paissent aujourd'hui dans nos champs appartiennent à la famille des Pecora et possèdent quatre poches stomacales qui facilitent l’ingestion d’aliments riches en fibres et peu énergétiques. Les ruminants Tragulina, qui étaient largement majoritaires en Europe au cours de l’Oligocène, se distinguent par une réduction ou absence d’une des quatre poches stomacale et par un régime alimentaire plus énergétique: fruits, champignons, insectes et même petits mammifères. La dégradation des conditions environnementales, associée à la compétition avec des Pecora venus d’Asie, a sonné le glas des Tragulina en Europe. En effet, dans des conditions climatiques plus arides, les nouveaux ruminants ont supplanté les anciens grâce à leur métabolisme plus efficace, capable d’assimiler de la nourriture pauvre énergétiquement. Les Tragulina ne comptent plus aujourd'hui que dix espèces localisées en zone équatoriale, les chevrotains, parmi les plus petits des ruminants (photo ci-dessus).

Répartition et évolution des faunes de ruminants entre 25 et 24 millions d’années (Ma) en Europe de l’Ouest (Les Pecora immigrants sont tournés vers la gauche, les ronds noirs correspondent aux sites fossilifères)  © Bastien Mennecart - CR2P

À l’heure actuelle, la Terre connaît un réchauffement climatique dont la rapidité inédite dans l'histoire de la planète, pose la question de l'adaptation des espèces et dont les conséquences sur la biodiversité restent pour le moment mal connues. "La connaissance des changements climatiques antérieurs et de leurs conséquences sur la biodiversité apporte une aide plus que précieuse pour interroger notre futur", rappelle le chercheur. Les espèces animales auront-elles le temps de s'adapter à l'évolution que connaît le climat? Y aura-t-il encore des vaches au Salon de l'agriculture, en l'an 2500 ? A suivre...

Cathy Lafon