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Le réchauffement climatique n'a pas les effets escomptés sur la croissance de la forêt boréale, révèle une étude publiée dans PNAS.

16 Décembre 2016 à 10H42

Dans le Nord-Ouest canadien, l'épinette blanche, en sous-étage du peuplier faux-tremble, a connu une baisse de croissance.Photo: Ressources naturelles Canada

Contrairement à ce que de nombreux scientifiques avaient prévu, le réchauffement climatique n'a pas pour effet de stimuler la croissance de la forêt boréale canadienne. En tout cas, pas de façon uniforme, révèle une étude publiée dans la prestigieuse revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), dont l'auteur principal, Martin Girardin (M.Sc. biologie, 2001), est chercheur au Service canadien des forêts (SCF) et professeur associé à l'UQAM, rattaché au Centre d'étude de la forêt (CEF). Intitulé No growth stimulation of Canada’s boreal forest under half-century of combined warming and CO2 fertilization et déjà publié en format électronique, l'article du chercheur fera la couverture du numéro du 27 décembre de PNAS.  La photo de couverture a été prise par Johann Housset (Ph.D. sciences de l'environnement, 15) dans la Forêt d’enseignement et de recherche du Lac Duparquet, en Abitibi, qui est gérée conjointement par l'UQAM et l'UQAT.

«Nous n'avons observé aucune tendance homogène de la croissance des arbres à l'échelle de la forêt boréale canadienne, contrairement à ce que l'on peut voir en Eurasie», indique Martin Girardin. Selon l'étude, réalisée à partir de données météorologiques et de l'Inventaire national forestier du Canada couvrant une période de 50 ans, de 1950 à 2002, les effets du réchauffement climatique varient d'une région à l'autre et selon les espèces. Dans certains cas, par exemple celui de l'épinette blanche et de l'épinette noire du Nord-Ouest canadien, on a même observé des baisses de croissance, alors que le sapin subalpin, le pin tordu, le Douglas vert et la pruche occidentale de l'Ouest ont connu des taux de croissance accélérée.

Dans les forêts maritimes de l'Atlantique, des déclins de croissance sont observés chez l'épinette noire, alors que dans l'est du bouclier boréal, ils surviennent chez l'épinette noire, le thuya occidental et le pin gris.

Variation spatiale de la croissance forestière de 1950 à 2002.

Les chercheurs ont produit la toute première carte pancanadienne de l'impact du réchauffement climatique sur la croissance des arbres. Leurs analyses ont porté sur les anneaux de croissance de 19 espèces d'arbres provenant de la forêt boréale canadienne (13 espèces de conifères et 6 de feuillus). «Au Québec et en Ontario, on observe surtout un déclin de la croissance, affirme Martin Girardin. Dans certaines régions du Québec où on enregistre une tendance positive, l'effet n'est pas très marqué.»

Des résultats étonnants

Les conclusions des chercheurs étonnent même au sein de la communauté scientifique. «La plupart des gens pensent que la croissance de la forêt boréale est limitée par le climat froid, mais la réalité est plus complexe, dit le professeur. La disponibilité en eau joue un rôle important. Pour des arbres qui ont des racines superficielles, l'accès à l'eau est difficile lors des pics estivaux de sécheresse.» La croissance forestière accrue observée dans certaines parties de la Colombie-Britannique et en bordure des Prairies pourrait d'ailleurs s'expliquer par le fait que le réchauffement s'est accompagné, dans ces régions, de précipitations plus abondantes.

Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude mettent l'accent sur la sensibilité de la forêt boréale canadienne aux changements de régime du cycle hydrologique. Bien que le CO2 favorise la croissance des arbres, l'augmentation de la température estivale peut avoir pour effet de diminuer la quantité d'eau disponible dans les sols.

D'autres facteurs ont également pu contribuer au déclin observé dans certaines régions, mentionne Martin Girardin. «Au Québec, les indices d'humidité dans le sol ne démontrent pas une augmentation de la sévérité des sécheresses et on n'observe pas non plus une plus grande sécheresse atmosphérique. On pense que la température plus élevée pourrait avoir une influence sur le métabolisme de l'arbre. Le coût métabolique que réclament le maintien et la réparation de ses composantes pourrait être accru avec le réchauffement, ce qui annulerait les gains associés à l'allongement de la saison.»

Il est possible que des effets liés aux nutriments dans le sol aient aussi un impact, souligne le chercheur. «Normalement, l'accroissement de la concentration atmosphérique en CO2 devrait favoriser la croissance des arbres, mais ce n'est pas ce que l'on voit. Peut-être est-ce simplement dû au fait que le milieu ne supporte pas une croissance plus rapide?»

Toutes ces hypothèses feront l'objet de nouveaux projets de recherche, indique Martin Girardin. Il importe, en effet, de mieux comprendre les mécanismes qui influencent la croissance des forêts et comment ceux-ci sont modulés par les changements climatiques afin de mieux évaluer le rôle joué par les forêts boréales dans le cycle global du carbone.

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