Après une tempête, les sols forestiers perdent beaucoup de carbone

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La dégradation microbienne et l’érosion entraînent la perte d’humus
La dégradation microbienne et l’érosion entraînent la perte d’humus et donc de carbone, et la roche affleure. Photo: Mathias Mayer
Les sols forestiers stockent de grandes quantités de carbone organique. Lorsqu’une tempête dévaste une forêt, ce carbone se retrouve en grande partie dans l’atmosphère sous forme de CO2. Les forêts de montagne sont particulièrement vulnérables à de telles pertes de carbone, révèle une étude de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL.

Dans les forêts suisses, les sols stockent davantage de CO2 sous forme de carbone organique que l’ensemble de la biomasse aérienne, c’est-à-dire les troncs, les branches et les feuilles. De ce fait, les sols forestiers jouent un rôle important dans la lutte contre le changement climatique. Mais qu’advient-il du carbone dans le sol lorsqu’une tempête renverse les arbres? C’est la question qu’ont examinée Mathias Mayer et ses collègues du WSL.

Les scientifiques ont étudié les sols de forêts dévastées par les tempêtes Vivian (1990) et Lothar (1999). À plusieurs reprises, ils ont prélevé des échantillons de sol entre 420 et 1550 mètres d’altitude. Alors que Lothar a causé les plus gros dégâts sur le Plateau, Vivian a surtout détruit les forêts de montagne des Préalpes.

La comparaison entre forêts dévastées et forêts intactes a montré que d’énormes quantités de carbone ont été perdues dans le sol au cours des années qui ont suivi les tempêtes, en particulier en montagne. En effet, sans arbres, le sol de la forêt est plus chaud et plus humide, ce qui favorise les microbes qui décomposent l’humus - et libèrent donc du carbone. Dix-huit ans après Vivian, les réserves de carbone dans les chablis en altitude étaient encore jusqu’à quatre-vingt-dix pour cent inférieures à celles des forêts intactes. Cela s’explique par le fait que les feuilles et les aiguilles se dégradent lentement en raison des conditions plus fraîches en montagne L’épaisse couche d’humus qui s’accumule stocke de grandes quantités de carbone. Les pertes peuvent donc être plus importantes.

En comparaison, les forêts détruites sur le Plateau ont perdu moins de carbone du sol, et les réservoirs de carbone se reconstituent donc plus rapidement. «Après à peine dix ans, les sols stockent à nouveau autant de carbone qu’auparavant. Dans les forêts de montagne, en revanche, nous estimons le temps de récupération à 60 ans», commente Mathias Mayer.

En extrapolant les résultats à l’ensemble de la Suisse, cela représente des quantités importantes de carbone. Les calculs tirés de l’étude montrent qu’après Lothar et Vivian, environ 400 000 tonnes de carbone ont été perdues dans le sol suisse, soit autant de CO2 que 400 avions faisant l’aller-retour entre Zurich et New York. «Cela correspond à peu près à la quantité de CO2 que les forêts d’une surface équivalente fixent dans la biomasse des arbres en 40 ans», explique Frank Hagedorn, coauteur de l’étude.

Davantage de dégâts à l’avenir

Des études montrent que les dommages causés aux forêts par les tempêtes ont augmenté au cours des dernières décennies. Le changement climatique devrait également entraîner une nouvelle augmentation des dégâts causés par les tempêtes et donc des émissions de CO2 provenant des sols forestiers.

Peut-on agir pour empêcher ces pertes de carbone? «En principe, du point de vue de la protection des sols, il est bon de laisser une partie du bois mort sur place», estime Mathis Mayer. Cela réduit l’érosion, et le bois mort crée des niches dans lesquelles les jeunes arbres peuvent grandir à l’abri des dangers naturels et du gibier. Le bois mort pourrait donc également accélérer la formation d’humus et donc le stockage de carbone.