Les forêts détruites par les incendies émettent du carbone longtemps après l’extinction des flammes

Même dans les forêts des hautes latitudes septentrionales de la Terre, le changement climatique devrait rendre les incendies de forêt plus fréquents et plus graves.

L'extrême nord de la Terre abrite la forêt boréale, une vaste ceinture verte qui s'étend de l'Amérique du Nord à la Sibérie. La forêt boréale est l'un des plus grands puits de CO₂ au monde. Au cours des derniers milliers d'années, elle a éliminé environ 1 000 milliards de tonnes de carbone de l'air, le stockant dans les arbres et le sol. En raison de la grande quantité de carbone stockée dans la forêt boréale, les incendies peuvent libérer beaucoup plus de CO₂ dans l'air que les incendies de forêt ailleurs, amplifiant ainsi le changement climatique.

Les feux de forêt libèrent une grande quantité de CO₂, un gaz à effet de serre qui réchauffe le climat. Mais nos recherches dans la partie européenne de cette forêt ont montré que le puits de CO₂ de la forêt se reconstitue lentement, la zone brûlée continuant à libérer du CO₂ pendant plusieurs années après l'extinction des feux. Cette quantité dépasse la quantité de CO₂ produite par l'incendie lui-même.

Un grand magasin de CO₂ est en danger

En 2018, le climat extrêmement chaud et sec a provoqué le plus grand nombre d'incendies de forêt de l'histoire moderne dans les pays nordiques. En Suède, la superficie totale brûlée a été dix fois plus importante que lors d'une année moyenne.

Nos recherches se sont concentrées sur le plus vaste de ces incendies, survenu en plein centre de la Suède, près de Ljusdal. Nous avons mesuré en continu la quantité de CO₂ échangée entre la surface terrestre et l'atmosphère et surveillé l'état du sol et la repousse de la végétation au cours des quatre premières années qui ont suivi l'incendie.

Nous avons procédé de la sorte dans des zones forestières où les arbres ont été tués et dans des zones où les arbres ont survécu. Nous avons également comparé des zones transformées en réserves naturelles – dans lesquelles les arbres calcinés ont été laissés sur pied – et des zones qui ont subi une gestion post-incendie typique en Suède, où tous les arbres calcinés ont été abattus (ce que l’on appelle la « coupe de sauvetage ») et de nouveaux ont été plantés.

Un mât métallique mesure les émissions de CO₂ dans une forêt qui a été brûlée puis exploitée pour la récupération. Julia Kelly

Nos mesures sur certains des sites les plus dégradés, à savoir une forêt brûlée après une coupe de récupération et une jeune forêt où tous les arbres ont été tués pendant l'incendie, ont révélé que 650 g de carbone ont été émis en moyenne pour chaque mètre carré brûlé au cours des quatre premières années après l'incendie. Cela représente plus du double des émissions totales dues à l'incendie. À titre de comparaison, une forêt similaire non brûlée éliminerait 1 200 g de carbone de l'air par mètre carré pendant la même période.

Et les émissions continuent. Nous avons intégré les données recueillies sur les sites brûlés et dans d’autres forêts boréales suédoises dans un modèle informatique qui simule la croissance des arbres. Le modèle prédit qu’il faudrait plus de 40 ans pour que tout le CO₂ émis en raison de l’incendie de 2018 soit à nouveau stocké dans une nouvelle forêt.

Et ailleurs ?

Les incendies dans la forêt boréale d'Amérique du Nord sont bien étudiés, mais ces connaissances sont moins facilement applicables en Europe. Les incendies de forêt nord-américains ont tendance à s'élever jusqu'à la canopée de la forêt et tuent donc de nombreux arbres. Lors de tels incendies, la plupart des émissions de carbone se produisent pendant l'incendie lui-même.

Entre-temps, entre 60 et 80 % de la surface forestière des pays nordiques est exploitée de manière intensive à des fins de sylviculture commerciale, ce qui modifie la manière dont les incendies de forêt affectent la forêt. La gestion forestière peut impliquer l'élimination des végétaux morts et une exploitation forestière régulière pour s'assurer que les arbres ne poussent pas trop près les uns des autres, une pratique connue sous le nom d'« éclaircie ».

Les espèces d’arbres varient également entre les deux continents : les arbres boréaux d’Amérique du Nord ont besoin du feu pour se reproduire, tandis que leurs équivalents européens ont évolué pour résister aux brûlures.

En conséquence, les feux de forêt dans les forêts boréales aménagées des pays nordiques restent généralement proches du sol et consument le sol et les sous-bois, épargnant de nombreux arbres.

La gestion post-incendie est essentielle

Nous avons également constaté que le fait de perturber davantage la forêt brûlée – par des coupes de récupération ou en labourant le sol avant de replanter des arbres, une procédure de gestion courante en Suède – ralentit la régénération de la végétation. Si les arbres survivants sont laissés sur pied, ils peuvent pousser plus lentement que les arbres non brûlés, mais ils capturent et stockent néanmoins en permanence du CO₂.

La façon dont une forêt est gérée après un incendie a une incidence sur le temps nécessaire à la repousse d’une végétation suffisante pour transformer la forêt en puits de carbone. De ce point de vue, nos conclusions remettent en cause l’efficacité de l’abattage des arbres survivants.

Dans les pays nordiques, notamment en Suède, la gestion intensive des forêts a permis de maîtriser les incendies de forêt au cours des 200 dernières années. Il n’est pas certain que cela soit encore possible compte tenu des sécheresses plus fréquentes et du risque accru d’incendies attendus dans un climat plus chaud.

Tout cela est lié à la compréhension scientifique de la manière dont les incendies de forêt contribuent au changement climatique. Comme les émissions de CO₂ se poursuivent pendant la lente régénération de la végétation et des sols après un incendie, les modélisateurs du climat ne devraient pas seulement prendre en compte les émissions dues à l’incendie lui-même, mais aussi les émissions supplémentaires à long terme que nos recherches ont révélées.

Natascha Kljun, professeure en sciences de l'environnement, Université de Lund et Julia Kelly, chercheuse postdoctorale, Centre des sciences de l'environnement et du climat, Université de Lund