S. Brown
Les forêts peuvent contribuer au changement climatique par leur influence sur le cycle du carbone mondial. Elles stockent de grandes quantités de carbone dans la végétation et le sol, échangent du carbone avec l'atmosphère par la photosynthèse et la respiration, libèrent du carbone dans l'atmosphère quand elles subissent des perturbations, deviennent des puits de carbone atmosphérique lorsqu'elles repoussent après un bouleversement et peuvent être aménagées (localement) pour modifier leur rôle dans le cycle du carbone. Des études récentes. montrent que l'aménagement des forêts en vue de la conservation et de la séquestration du carbone pourrait atténuer les émissions de gaz carbonique dans des propositions équivalentes à 11 à 15 pour cent des émissions de combustible fossile pendant la même période.
Sandra Brown travaille au United States Environmental Protection Agency's National Health and Environmental Effects Research Laboratory, Western Ecology Division, Corvallis, Oregon (Etats-Unis).
Note: Le présent article s'inspire largement d'une étude récente de cette question dans le cadre de l'évaluation scientifique pour 1995 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (voir Brown, et al., sous presse); il repose aussi sur d'autres informations utiles fournies par les auteurs de cette étude.
On connaît depuis longtemps l'importance des forêts pour la production de biens et de services comme les produits ligneux, les combustibles, la conservation des ressources en sols et en eaux, les loisirs et la diversité biologique. A présent, on connaît aussi le rôle important des forêts dans les cycles biogéochimiques mondiaux, en particulier le cycle du carbone (Dixon et al., 1994). Le cycle du carbone est essentiel pour son rôle de régularisation de la concentration de gaz carbonique (CO2) - qui est un gaz à effet de serre important - dans l'atmosphère. L'augmentation de la concentration en CO2 dans l'atmosphère contribue au réchauffement de la planète, et par conséquent au changement climatique. Les principaux réservoirs de carbone sont l'atmosphère, les combustibles fossiles, les océans, la biosphère terrestre et les sols (voir figure 1). Le carbone est échangé entre ces réservoirs et l'atmosphère sous forme de gaz carbonique (CO2) par: la combustion des combustibles fossiles; par la production primaire nette et la respiration des biotes, des sols et des autres formes de matière organique morte; par le déboisement, le boisement et le reboisement et la repousse de la végétation après un bouleversement; ainsi que par la diffusion avec les océans.
Les forêts sont importantes dans le cycle du carbone mondial car elles stockent de grandes quantités de carbone dans la végétation et le sol, elles échangent du carbone avec l'atmosphère par la photosynthèse et la respiration, elles sont des sources de carbone atmosphérique quant elles sont perturbées par des causes humaines ou naturelles (feux de forêts, abattage selon de mauvaises procédures d'exploitation, débroussaillement et brûlis pour la conversion de la forêt à d'autres usages) et elles deviennent des puits de carbone atmosphérique (absorption nette de CO2 de l'atmosphère) lorsqu'elles repoussent après ces bouleversements. Les hommes peuvent, par l'aménagement des forêts, changer la taille des réservoirs de carbone et modifier le flux de carbone entre eux et par conséquent modifier leur rôle dans le cycle du carbone et la façon dont ils influent sur le climat.
Le présent article a pour objet de faire le point des connaissances actuelles sur le rôle des forêts dans le cycle du carbone mondial, pour ce qui est de l'ampleur de leurs pools et de leurs flux de carbone, ainsi que leur rôle potentiel d'atténuation des émissions de gaz carbonique et, par conséquent, leur influence sur le réchauffement de la planète. Les forêts peuvent influer sur le réchauffement climatique de plusieurs autres façons, notamment par la production d'autres gaz à effet de serre comme l'oxyde de carbone, l'ozone et les oxydes nitreux (voir Brown et al., 1995), et par des changements de l'albédo, c'est-à-dire du pouvoir de réflexion de la terre quand les forêts sont remplacées par d'autres types de couvertures terrestres. Cependant, la principale influence des forêts sur le changement climatique est leur effet sur le niveau de CO2 dans l'atmosphère et, par conséquent, sur le cycle du carbone mondial.
Les forêts couvrent environ 3,4 Gha (Gha = 109 ou milliard d'hectares) (FAO, 1995). La plupart sont situées dans les zones de faible latitude (0 à 25° N et S) ou zone tropicale (52 pour cent), puis dans les zones de latitude élevée (50 à 75° N et S) ou zone boréale (30 pour cent) et dans les zones de latitude moyenne (25 à 50° N et S) ou zone tempérée (18 pour cent). De plus, il y a dans le monde quelque 1,7 Gha d'autres terres boisées qui incluent les terres boisées claires, la brousse, les broussailles et les jachères forestières (résultant des cultures itinérantes) (FAO, 1995). Une partie de ces autres zones boisées est impropre à la foresterie, mais offre des possibilités considérables d'atténuation des émissions de CO2 par l'aménagement forestier (par exemple, en évitant les incendies dans la savane).
En cas de perturbations, les forêts deviennent une source de CO2. Ces perturbations peuvent être d'origine naturelle ou être provoquées par l'homme; ce sont notamment la conversion des forêts à d'autres usages, en particulier agriculture et pâturages; la surexploitation et la dégradation; les incendies sur de vastes étendues; la maîtrise des feux de forêt; et les infestations par les ravageurs et les maladies. Par ailleurs, lorsqu'on laisse des étendues de forêts exploitées et dégradées ou des terres agricoles et des pâturages revenir naturellement à l'état de forêt ou lorsqu'on reboise délibérément, ces forêts deviennent à nouveau pendant quelque temps des puits de carbone. C'est la tendance générale dans beaucoup de forêts des zones tempérées et boréales qui ont été exploitées (abattage ou exploitation sélective) ou déboisées dans le passé. L'étendue des forêts dans ces zones subit peu de changements (FAO, 1995).
Par contre, les forêts tropicales subissent des pertes importantes, estimées actuellement à environ 15,4 millions d'hectares par an pour la période 1980-1990, mais il s'agit là de données hypothétiques (FAO, 1993). Pour la plupart, les zones déboisées sont converties en terres agricoles, pâturages ou cultures itinérantes. Outre le déboisement, de vastes étendues de forêts sont exploitées. De 1986 à 1990, on estime que 5,9 millions d'hectares par an de forêts tropicales ont été abattues. L'abattage diminue la quantité de carbone stocké sur ces terres, mais les forêts se régénéreront et accumuleront du carbone (généralement davantage qu'avant l'abattage) si elles ne sont pas gravement endommagées durant les opérations d'exploitation et si elles font l'objet de bonnes méthodes d'aménagement et sont protégées des forces naturelles et humaines qui pourraient nuire à la végétation et au sol. Malheureusement, beaucoup de ces forêts sont dégradées (voir Lanly dans FAO, 1982; Brown et al., 1993b), diminuant ainsi le rythme ou la capacité de séquestration du carbone. La dégradation des forêts, qui entraîne une perte de carbone dans l'environnement, que ce soit la végétation ou les sols, résulte d'activités qui endommagent les arbres résiduels et le sol telles que mauvaises méthodes d'abattage, abattage illégal, collecte excessive de bois de feu, surpâturage et incendies (Goldammer, 1990; Brown et al., 1993b; FAO, 1993; Flint et Richards, 1994). On voit donc que l'incidence des activités humaines sur les forêts a des répercussions sur leur rôle actuel dans le cycle du carbone mondial et dans la séquestration du carbone à l'avenir.
Pools de carbone dans les forêts
On estime que les forêts mondiales contiennent 340 Pg C (Pg = 1015 g ou 1 gigatonne ou milliard de tonnes) dans la végétation vivante et morte aérienne et souterraine et 618 Pg C dans la couche minérale et l'horizon 0 (tableau 1). A l'heure actuelle, les bilans du carbone sont incomplets pour toutes les forêts mondiales; près de 6 pour cent n'en ont aucun. Les forêts mondiales contiennent plus de 55 pour cent du carbone mondial accumulé dans la végétation et plus de 45 pour cent de celui du sol (voir figure 1). Les estimations de la teneur en carbone de toutes les composantes forestières ont été établies à partir de ces chiffres. Toutefois, certaines composantes sont mal connues, par exemple la teneur en carbone des détritus ligneux, débris végétaux et racines. Cela explique l'incertitude concernant l'estimation du réservoir de carbone total.
Le pool de carbone dans la végétation forestière se trouve essentiellement dans les forêts tropicales (62 pour cent), tandis que le pool de carbone dans les sols forestiers se trouve surtout dans les forêts boréales (54 pour cent). Dans les tropiques, la quantité de carbone dans la végétation forestière est pratiquement identique à celle qui se trouve dans le sol des forêts (tableau 1). Dans les forêts tempérées le sol contient environ un tiers de carbone en plus que n'en contient la végétation forestière, alors que dans la zone boréale le sol contient plus de quatre fois plus de carbone que n'en contient la végétation forestière.
Flux de carbone des forêts
On estime actuellement que les forêts tempérées et boréales constituent un puits de carbone net d'environ 0,7±0,2 Pg/an (tableau 1). Cela signifie qu'elles compensent déjà en partie des émissions provenant de la combustion de combustibles fossiles. Les forêts tempérées et boréales se composent en moyenne de classes d'arbres relativement jeunes avec des taux de croissance (et par conséquent de séquestration du carbone) relativement élevés après les perturbations provoquées par l'homme et la nature. Une grande partie de ces forêts sont mieux aménagées que ne le sont les forêts de la zone tropicale. De plus, certaines zones sont peut-être en train de réagir à l'accroissement des niveaux de CO2 et d'azote atmosphériques (effet de fertilisation) (Brown et al., sous presse). Toutefois, il y a une période de temps limité pendant laquelle l'absorption nette de carbone peut s'effectuer, et après laquelle les forêts parviennent à un état d'équilibre. Certains scientifiques pensent que le puits de carbone actuel dans les forêts européennes pourrait disparaître d'ici 50 à 100 ans (Kauppi, Mielikainen et Kuusela, 1992), tandis que d'autres estiment qu'il faudrait peut-être plusieurs siècles ou même des millénaires pour que les forêts atteignent un état d'équilibre du carbone dans toutes leurs composantes, même le sol (Lugo et Brown, 1986).
On estime que les forêts tropicales sont une source nette de carbone relativement importante (de 1,6±0,4 Pg/an en 1990) (tableau 1). Cette source est équivalente à près de 30 pour cent des émissions annuelles de CO2 dues à l'utilisation des combustibles fossiles. Cette estimation est la meilleure disponible dans la littérature scientifique, mais tout porte à penser que la moyenne est inférieure et le degré d'incertitude supérieur à ce qui est indiqué (Lugo et Brown, 1992). Contrairement aux forêts tempérées et boréales pour lesquelles les flux de carbone sont estimés, pour la plupart, sur la base de données provenant d'inventaires nationaux périodiques (mesures sur le terrain), pour les forêts tropicales le flux de carbone est estimé sur la base d'un modèle théorique. Ce modèle envisage le cas de forêts qui sont coupées ou exploitées puis qui repoussent pendant environ 50 à 100 ans, période durant laquelle le carbone s'accumule. De plus, le modèle part de l'hypothèse que toutes les autres forêts qui ne seraient pas directement perturbées par l'homme pendant la période de simulation (de 1850 à 1990 environ) sont en état d'équilibre du carbone (Houghton et al., 1987) et que la repousse n'est nullement influencée par l'accroissement des niveaux de CO2 et d'azote atmosphériques. Les travaux récents remettent en question l'hypothèse d'état d'équilibre car l'homme a introduit des changements dans le couvert forestier durant les siècles précédents que la nature est peut-être encore en train de surmonter (Brown et al.. 1993a). Par conséquent, le flux net de carbone tropical pourrait être supérieur ou inférieur aux chiffres indiqués ici, selon la contribution relative des terres forestières qui absorbent encore du carbone en surmontant les perturbations passées provoquées par l'homme ou qui perdent du carbone car elles continuent à être utilisées par l'homme (Lugo et Brown, 1992; Brown et al., 1993a).
TABLEAU 1. Estimation des pools et des flux de carbone dans la végétation forestière (masse vivante et morte aérienne et souterraine, y compris débris ligneux) et dans les sols (horizon 0 et sol minéral jusqu'à 1 m de profondeur) dans les forêts de la planète.
|
Région/pays |
Pools de C (Pg) |
Flux de C |
|
|
Végétation |
Sols |
(Pg/an-1) |
|
|
ZONE BORÉALE |
|||
|
Ex-URSS1 |
63 |
111 |
+0,30 to +0,50 |
|
Canada |
12 |
211 |
+ 0,08 |
|
Alaska |
2 |
11 |
* |
|
Total partiel |
77 |
333 |
+0,48±0,20 |
|
ZONE TEMPÉRÉE |
|||
|
Etats-Unis |
15 |
21 |
+0,08 to±0,25 |
|
Europe2 |
10 |
18 |
+0,09 to±0,12 |
|
Chine |
17 |
16 |
-0,02 |
|
Australie |
9 |
14 |
trace |
|
Total partiel |
51 |
69 |
+0,26±0,10 |
|
ZONE TROPICALE |
|||
|
Asie |
41-54 |
43 |
-0 50 to -0,90 |
|
Afrique |
52 |
63 |
-0 25 to -0,45 |
|
Amérique |
119 |
110 |
-0,50 to -0 70 |
|
Total partiel |
212 |
216 |
-1,65±0 40 |
|
Total |
340 |
618 |
-0,90±0,50 |
Note: La date de l'estimation varie selon le pays et la région mais concerne les années 80. Les estimations reposent sur des bilans complets du carbone dans toutes les latitudes à punir de données provenant de sources originales et/ou d'ajustements pour compléter les données (version révisée de Brown et al., sous presse - voir note 2 pour les révisions).
* Y compris les Etats-Unis.
1 Le pool de carbone du sol exclut la tourbe.
2 Y compris les pays scandinaves. On est puni de l'hypothèse que le carbone total de la biomasse vivante est le produit du matériel sur pied en 1990, converti en unités de carbone, et du point médian des facteurs d'expansion donnés dans Kauppi, Melikainen et Kuusela, (1992); on a ajouté 40 pour cent de biomasse vivante pour la litière des forêts et le bois mon. Le pool du sol est le produit de l'étendue des forêts et d'une densité de carbone dans le sol de 9 kg/m2 (Dixon et al., 1994).
Les termes d'écart associés aux estimations du flux du carbone dans le tableau 1 sont dérivés de la fourchette des valeurs résultant de l'utilisation d'hypothèses différentes dans les bilans du carbone pour un pays ou une région donnée. Elles ne représentent pas des erreurs dérivées des procédures statistiques. Des erreurs sont introduites dans la procédure d'estimation du flux par les incertitudes et les distorsions inhérentes aux données primaires et elles se combinent quand les données sont rassemblées pour en tirer des conclusions (Robinson, 1989). On ne connaît probablement qu'à ±30 pour cent de leur moyenne beaucoup d'estimations des composantes du bilan du carbone pour le secteur forestier et, en ce qui concerne d'autres composantes, à >±50 pour cent de leur moyenne seulement (Robinson, 1989). Ces erreurs se combinent quand on établit les estimations globales du flux du carbone, jusqu'à atteindre parfois des proportions importantes, que l'on ne connaît pas encore actuellement.
Le flux net estimatif de carbone des forêts mondiales est une source de 0,9±0,5 Pg/an, soit environ 16 pour cent de la quantité actuellement produite chaque année par la combustion des combustibles fossiles et la fabrication de ciment (voir figure 1). D'autres recherches sur la question indiquent très nettement que ce puits manquant est sur la terre (Schimel et al., 1995). Comme les forêts ont le pouvoir de stocker de grandes quantités de carbone à des taux relativement élevés, on suppose que le «puits manquant» est dans les forêts. Toutefois, l'insertion du chiffre du flux net de carbone pour les forêts dans le bilan du carbone mondial entraîne un déséquilibre, souvent appelé «puits manquant», de 1,2±1 Pg/an. Ce déséquilibre est la différence entre les puits et les sources de carbone connus et le volume «nécessaire» pour équilibrer le bilan du carbone (voir figure 1). Etant donné, comme on vient de le voir, que les données primaires pour les bilans du carbone dans les zones tempérées et boréales proviennent des inventaires forestiers nationaux (données chiffrées), l'auteur conclut qu'une grande partie du déséquilibre du bilan de carbone mondial doit provenir d'un puits de carbone dans les latitudes tropicales, pour lesquelles les estimations proviennent d'un modèle. Cette conclusion, à laquelle d'autres auteurs sont arrivés aussi (Lugo et Brown, 1992; Taylor et Lloyd, 1992; Schimel et al., 1995), pourrait être due à l'association d'une repousse accélérée par le CO2 et l'azote (effet de fertilisation) et du climat ainsi que d'une repousse plus étendue des forêts. Pour résoudre cette question, il est évident qu'il faut effectuer des inventaires forestiers nationaux répétés, en installant notamment des parcelles d'échantillonnage permanentes, dans les latitudes tropicales.
Pour ce qui est du réchauffement de la planète, dans l'état actuel des connaissances exposées ci-dessus, il semblerait que les écosystèmes terrestres, et la forêt en particulier, contribuent peu à l'accroissement net du CO2 atmosphérique et par conséquent, au réchauffement de la planète. Toutefois, les choses pourraient changer à l'avenir si on laisse les forêts tempérées et boréales arriver à maturité et contribuer ainsi dans une moindre mesure à la séquestration du carbone (tout en représentant un réservoir de carbone plus important), et si les taux actuels de déboisement et de dégradation des forêts tropicales se maintiennent.
Les principaux objectifs de l'aménagement des terres forestières incluent généralement: la production de bois industriel, la production de bois de feu, la production de produits forestiers non ligneux, la protection des ressources naturelles (diversité biologique, eau et sol), l'aménagement de la faune sauvage, les loisirs, la remise en état des terres dégradées, etc. La conservation et la séquestration du carbone résultant de l'aménagement en vue des objectifs susmentionnés seront un avantage supplémentaire car il y aura une réduction de la concentration atmosphérique en CO2 et par conséquent une atténuation du changement climatique. Les pratiques d'aménagement forestier permettant d'atténuer le changement climatique peuvent être regroupées en trois catégories: aménagement pour la conservation du carbone, stockage du carbone et substitution du carbone (Brown et al., sous presse).
L'objectif de l'aménagement aux fins de conservation est avant tout d'éviter les émissions de carbone en conservant les pools de carbone existant dans les forêts par des méthodes comme la lutte contre le déboisement, la protection des forêts dans des réserves, la modification des systèmes d'exploitation et la lutte contre les autres perturbations comme les incendies et les ravageurs. La plus grande amélioration des pratiques de conservation du carbone pourrait provenir de la réduction du déboisement et de la dégradation dans les tropiques. On sait toutefois que ces pratiques sont surtout le résultat de l'expansion de la demande de terres arables et de pâturages ainsi que de produits du bois à des fins de subsistance et à des fins commerciales, qui résultent à leur tour des pressions inhérentes à la croissance démographique, au développement socio-économique et aux forces politiques. Par conséquent, les programmes de conservation du carbone par le biais de la réduction du déboisement doivent s'accompagner de mesures qui accroissent la productivité et la durabilité agricoles et traitent les problèmes socioéconomiques et politiques les plus pressants.
Il y a eu ces dernières années une expansion considérable des «zones protégées» qui comprennent à la fois des forêts arrivées à maturité et des forêts à d'autres stades de leur développement, pour la conservation de la diversité biologique et la protection des bassins versants, par exemple. Les pools de carbone devraient rester les mêmes ou s'étendre dans ces régions selon leur répartition actuelle par classe d'âge. Il est probable aussi que la tendance à l'aménagement des forêts pour la production durable de bois d'œuvre se poursuivra dans une part beaucoup plus importante des forêts mondiales. En utilisant les forêts de la manière suivante: extension des cycles de rotation, limitation des dégâts aux arbres restants, réduction des pertes d'abattage, mise en application de pratiques de conservation du sol, et utilisation plus efficace du bois (par exemple, en limitant les pertes après récolte lors de l'exploitation), on contribuera à conserver une part plus importante de leur carbone total.
L'objectif de l'aménagement aux fins de stockage est d'accroître le stockage du carbone dans la végétation et le sol des écosystèmes forestiers en augmentant l'étendue et/ou la densité du carbone des forêts naturelles et des plantations et d'augmenter le stockage dans les produits ligneux durables. On peut accroître le pool de carbone dans la végétation et le sol en protégeant les forêts secondaires et les autres forêts dégradées où les densités de carbone du sol et de la biomasse sont inférieures à leur valeur maximale, ce qui leur permet de piéger le carbone par une régénération naturelle ou artificielle et par l'enrichissement du sol. D'autres méthodes consistent à créer des plantations sur des terres non boisées; à promouvoir la régénération naturelle ou assistée dans les forêts secondaires, et à protéger ces dernières; et à accroître le couvert arboricole sur les terres agricoles ou les pâturages par l'agroforesterie. Le carbone stocké dans les produits ligneux durables peut être accru en augmentant la demande de ce type de produit à un rythme plus rapide que celui de la décomposition du bois et en prolongeant la durée de conservation de ces mêmes produits. La séquestration du carbone par l'aménagement du stockage n'est qu'une solution à court terme produisant un potentiel de séquestration du carbone limité au-delà duquel peu de carbone supplémentaire peut être accumulé. Ce processus peut prendre de plusieurs dizaines d'années à un siècle ou plus selon la classe d'âge actuelle des arbres, la densité maximale de carbone qui peut être obtenue, le type de forêt, la sélection des essences et les produits ligneux obtenus et gardés.
Le troisième type de solution consiste à substituer le carbone de la biomasse forestière aux sources non renouvelables de matière première et d'énergie basée sur les combustibles fossiles, comme les matériaux de construction et les biocombustibles. Il s'agit d'accroître l'utilisation des forêts pour les produits ligneux et les combustibles obtenus, soit en créant de nouvelles forêts et des plantations, soit en augmentant la croissance et par conséquent la production potentielle de fibres des forêts existantes par des traitements sylvicoles (Brown et al., sous presse). Dans le cas des forêts implantées sur des terres non boisées pour la production de sources d'énergie comme le bois de feu, il est possible à la fois d'augmenter la quantité de carbone stocké sur la terre et, si le bois est brûlé comme combustible, d'accroître le stockage de carbone par les combustibles fossiles non brûlés (Sampson et al., 1993). A longue échéance, cette politique de substitution pourrait être plus efficace pour réduire les émissions de carbone que le stockage physique du carbone dans les forêts ou les produits forestiers (Marland et Marland, 1992).
Estimations du volume de carbone conservé et piégé
Deux études récentes (Nilsson et Schopfhauser, 1995; Trexler et Haugen, 1994) ont été assemblées pour arriver à une estimation globale du volume potentiel de carbone qui pourrait être conservé et piégé dans différentes régions forestières de la planète entre 1995 et 2050. Ces études ont été retenues car ce sont les seules qui aient une portée véritablement planétaire, qui passent en revue toute la littérature existante sur la question des disponibilités de terre et qui incluent des taux réalisables d'établissement des options d'aménagement. Toutes deux partent de l'hypothèse d'interventions financières et politiques agressives, mais non précisées, dans le secteur de la foresterie, sans aucun changement climatique qui puisse interférer avec les stratégies proposées.
Nilsson et Schopfhauser (1995) ont estimé le potentiel de séquestration du carbone dans le cadre d'un programme mondial de boisement qui soit réalisable. A partir de plusieurs sources, ils ont estimé pour les pays et les régions, l'étendue de terre qui devrait être disponible, les taux de plantation annuelle possibles, les taux de croissance envisageables et l'intervalle de rotation. Ils ont utilisé un modèle de croissance pour évaluer la quantité de carbone fixée dans la biomasse aérienne et souterraine, la litière des forêts et les matières organiques du sol pour la période 1995-2050. Aucune hypothèse concernant «l'espérance de vie» du bois produit n'a été formulée. De plus, le volume de carbone piégé avec ce programme ne pourra se concrétiser que si les forêts sont exploitées selon l'intervalle de rotation indiqué.
Trexler et Haugen (1994) se sont concentrés sur les tropiques et ont inclus des options de ralentissement du déboisement et de régénération naturelle ou assistée des forêts. Ils ont effectué des estimations au niveau des pays pour chaque décennie entre 1990 et 2050, concernant 52 pays tropicaux recelant la quasi-totalité des forêts tropicales. Pour chaque pays et chaque décennie, sur la base d'une analyse détaillée pays par pays, ils ont estimé les taux de déboisement actuels et projetés, la réduction potentielle du déboisement par l'application réaliste d'autres méthodes d'utilisation des terres, et la superficie actuellement disponible pour la régénération naturelle ou assistée des forêts locales, puis de leur protection, ainsi que les taux probables de mise en œuvre. Ils ont également estimé le taux de changement du carbone de la biomasse aérienne avec chaque modification de l'utilisation des terres. Pour rester conforme à l'étude de Nilsson et Schopfhauser (1995), l'auteur a ajouté les estimations de la biomasse souterraine, du sol et de la litière des forêts.
Ensemble, ces études indiquent qu'au total 700 millions d'hectares de terre pourraient être disponibles pour les programmes de conservation et de séquestration du carbone -345 millions d'hectares sur les terres actuellement non boisées ou dégarnies pour les plantations et l'agroforesterie, 138 millions d'hectares par le déboisement ralenti des forêts tropicales et 217 millions d'hectares par la régénération naturelle et assistée des forêts tropicales (Trexler et Haugen, 1994; Nilsson et Schopfhauser, 1995). Cette étendue de terre permettrait de conserver et de piéger de 60 à 87 Pg C d'ici l'an 2050 (tableau 2). A l'échelle mondiale, le boisement et l'agroforesterie représentent la moitié du total (38 Pg C), dont 20 pour cent à peu près s'accumulent dans les sols, la litière des forêts et la biomasse souterraine (Nilsson et Schopfhauser, 1995). Le volume de carbone qui pourrait être conservé et piégé par ces pratiques forestières d'ici 2050 dans la situation de référence est équivalent à environ 11 à 15 pour cent des émissions totales de combustible fossile pendant la même période (scénario IS92 de Houghton, Calland et Varney, 1992).
Potentiellement, les tropiques peuvent conserver et piéger la quantité de carbone de loin la plus grande (80 pour cent), puis viennent la zone tempérée (17 pour cent) et la zone boréale (3 pour cent seulement) (tableau 2). Plus de la moitié du volume dans les tropiques proviendrait de la régénération naturelle et assistée suivie par la protection et du déboisement ralenti. Le boisement et l'agroforesterie représenteraient moins de la moitié du volume dans les tropiques, mais sans eux, la régénération et le déboisement ralenti n'auraient pratiquement aucune chance de se produire (Trexler et Haugen, 1994).
Les taux annuels de conservation et de séquestration du carbone avec toutes ces pratiques augmenteraient avec le temps pour atteindre environ 2,2 Pg/an d'ici 2045 (figure 2), l'accumulation étant plus forte dans la zone tropicale et inférieure dans la zone boréale. Au départ, la protection du carbone par le déboisement ralenti et la régénération serait très forte, mais à partir de l'an 2025, lorsque les plantations atteindraient leur niveau maximal d'accroissement du carbone, elles piégeraient pratiquement des montants équivalents à ceux du déboisement ralenti et de la régénération (figure 2b).
TABLEAU 2. Estimations globales du volume potentiel de carbone qui pourrait être piégé et conservé par des pratiques d'aménagement forestier entre 1995 et 2050
|
Latitude |
Pays/région |
Pratique d'aménagement |
Carbone piégé et conservé |
|
Boréale |
Canada |
Boisement |
0,68 |
|
Pays scandinaves |
0,03 |
||
|
Ex-URSS |
1,76 |
||
|
Total partiel |
|
2,40 |
|
|
Tempérée |
Canada2 |
Boisement |
0,43 |
|
Etats-Unis |
3,07 |
||
|
Europe |
0,96 |
||
|
Chine |
1,70 |
||
|
Asie |
2,19 |
||
|
Afrique du Sud |
0,44 |
||
|
Amérique du Sud |
1,02 |
||
|
Australie |
0,31 |
||
|
Nouvelle-Zélande |
1,70 |
||
|
Total partiel |
|
11,80 |
|
|
Etats-Unis |
Agroforesterie |
0,29 |
|
|
Australie |
0,36 |
||
|
Total partiel |
|
0,70 |
|
|
Tropicale |
Amérique tropicale |
Boisement |
8,02 |
|
Afrique tropicale |
0,90 |
||
|
Asie tropicale |
7,50 |
||
|
Total partiel |
|
16,40 |
|
|
Amérique tropicale |
Agroforesterie |
1,66 |
|
|
Afrique tropicale |
2,63 |
||
|
Asie tropicale |
2,03 |
||
|
Total partiel |
|
6,30 |
|
|
Amérique tropicale |
Régénération3 |
4,80-14,30 |
|
|
Afrique tropicale |
3,00-6,70 |
||
|
Asie tropicale |
3 80-7,70 |
||
|
Total partiel |
|
11,50-28,70 |
|
|
Amérique tropicale |
Déboisement lent3 |
5,00-10 70 |
|
|
Afrique tropicale |
2,50-4,40 |
||
|
Asie tropicale |
3 30-5,80 |
||
|
Total partiel |
|
10,80-20,80 |
|
|
Total |
|
60,00-87,00 |
1 Pg = 1015 g.
2 Le Canada possède à la fois des forêts boréales a des forêts tempérées.
3 Inclut un volume supplémentaire de 25 pour cent de carbone aérien pour rendre du carbone souterrain dans les racines, la litière des forêts et le sol (basé sur des données de Nilsson et Schopfhauser, 1995, et Brown et al. 1993b). La fourchette de valeurs repose sur l'utilisation d'estimations faibles et élevées de la densité de carbone de la biomasse résultant de l'incertitude de ces estimations.
Source: Brown et al.. sous presse
Les scénarios ci-dessus reposent sur le calcul de ce qui est physiquement possible pour accroître le stockage et la séquestration du carbone; ces calculs ne prennent pas en considération la faisabilité sociale et économique de telles modifications de l'utilisation des terres et de l'aménagement des forêts. Ils ne tiennent pas compte non plus des effets des changements de l'accroissement de la concentration de CO2 et d'autres polluants atmosphériques, du changement climatique ni des modifications futures de l'utilisation des terres dues à l'accroissement démographique. Chaque option prometteuse d'aménagement forestier pour une atténuation des émissions de carbone serait différente selon l'évolution du climat et de l'atmosphère et les modifications de l'utilisation des terres. En ce qui concerne les options de régénération naturelle des forêts et de déboisement ralenti dans les tropiques, la demande d'une population accrue pour plus de terre agricole et de bois et de produits forestiers non ligneux, au détriment du couvert forestier, devrait avoir un effet majeur sur les disponibilités de terre et les objectifs d'aménagement forestier; les effets directs et indirects de l'évolution du climat sur les possibilités d'utilisations des terres seraient alors moins importants en comparaison (Brown et al., 1993a; Solomon et al., sous presse). Dans les pays de latitudes moyenne et élevée, les schémas d'utilisation des terres sont relativement stables actuellement, et les effets de l'évolution du climat et de la composition atmosphérique seraient sans doute plus importants (Kirschbaum et al., sous presse). En ce qui concerne les options de boisement, les facteurs déterminants sont la manière dont le changement du climat et de l'atmosphère influeront sur les caractéristiques et les disponibilités de terre pour l'établissement de plantations et l'agroforesterie ainsi que les effets sur la sélection des essences, les taux de croissance des arbres et d'autres trajets de séquestration du carbone, par exemple le sol, la litière des forêts, le bois mort et les racines. Toutefois, comme les plantations sont aménagées, des adaptations aux changements du climat et de la composition atmosphérique sont possibles, notamment des substitutions des essences et des modifications des intervalles de rotation.
FIGURE 2 Taux annuels moyens de conservation et de séquestration du carbone par décennie par l'application des options d'aménagement forestier données au tableau 2 par:
a) région géographique et
b) option d'aménagement
Source: Brown et al., sous presse.
D'après les calculs, les forêts mondiales sont actuellement une source nette de CO2 pour l'atmosphère, mais une tentative logique d'équilibrer le bilan du carbone mondial indique que les émissions nettes de CO2 des forêts et des autres écosystèmes terrestres doivent être proches du niveau zéro. Cela signifie que, quoique les forêts soient une composante importante du cycle du carbone mondial, par la régularisation des flux de CO2 et le stockage, à l'heure actuelle elles ont probablement un rôle minimal dans le réchauffement de la planète. Cela pourrait changer à l'avenir pour plusieurs raisons, notamment l'abattage et la dégradation continus et accrus des forêts tropicales, la maturation des forêts de latitudes moyenne et élevée et l'accroissement des taux de mortalité et des incendies dans les forêts de latitudes moyenne et élevée qui succombent au changement climatique. Cependant, par l'application d'options d'aménagement forestier qui soient compatibles avec les objectifs traditionnels de la foresterie, il serait possible de conserver et de piéger d'ici une cinquantaine d'années un volume de carbone équivalant à environ 11 à 15 pour cent des émissions totales de combustible fossile pendant la même période. L'adoption de mesures d'aménagement forestier qui permettent de conserver et de piéger le carbone éviterait que les forêts ne deviennent une source nette importante de CO2 pour l'atmosphère à l'avenir et aiderait par conséquent à neutraliser d'autres facteurs qui contribuent à accélérer le réchauffement de la planète.
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