Les modèles climatiques actuels supposent souvent que l'augmentation du CO₂ stimule la photosynthèse, ce qui entraîne une croissance accrue des arbres, un phénomène appelé effet de fertilisation carbonée. Pourtant, les chercheurs de l'étude, publiée dans
Science Advances, montrent que chez les chênes, l'assimilation du carbone et la production de bois peuvent être déconnectées. Cette séparation survient surtout lorsque les conditions environnementales ne sont pas favorables à la croissance, comme en période de sécheresse.
Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont combiné plusieurs types de données. Des satellites ont mesuré l'activité photosynthétique sur 137 sites dans l'est des États-Unis et en Californie. Des instruments installés près de la cime des arbres ont enregistré les échanges de CO₂ heure par heure, tandis que des capteurs fixés sur les troncs suivaient les variations infimes de leur diamètre. Les cernes de croissance et les températures historiques ont complété ce tableau.
Les scientifiques ont découvert qu'une part importante du carbone absorbé par les chênes arrive après l'arrêt de la production de bois. La destination de ce carbone pourrait modifier les prévisions pour les forêts sur une planète en réchauffement.
Crédit: Pixabay Ces mesures ont montré que dans l'est des États-Unis, les chênes cessent leur croissance entre mai et juillet, mais que leurs feuilles restent actives jusqu'en octobre. Environ 36 % de leur absorption annuelle de carbone se produit après l'arrêt de la croissance. En Californie, le schéma est similaire: la croissance s'arrête en août, mais 26 % du carbone est capté ensuite. Les feuilles peuvent donc continuer à fonctionner alors que les tissus responsables de l'expansion du bois sont déjà au repos.
Ce décalage a une explication biologique. La croissance des arbres dépend de la pression interne de l'eau qui permet aux cellules de se dilater. En conditions chaudes et sèches, cette pression chute et la croissance s'arrête rapidement. La photosynthèse, elle, peut se poursuivre à un rythme réduit. L'étude révèle que la déconnexion est la plus forte lors des années marquées par des alternances brutales entre périodes humides et sèches, un phénomène amené à s'intensifier avec le changement climatique.
Alors, où part ce carbone absorbé après la croissance ? Une partie est stockée sous forme d'amidon pour redémarrer la croissance l'année suivante. D'autres portions servent à produire des feuilles, des racines ou à maintenir les cellules en vie pendant l'hiver. Mais ce carbone ne finit pas dans du bois durable: il retourne plus rapidement dans l'atmosphère. Les chercheurs explorent désormais si ce phénomène se retrouve chez d'autres espèces et dans d'autres écosystèmes, afin d'affiner les modèles qui prédisent le futur rôle des forêts dans le cycle du carbone.