Beech trees seen from the forest floor. This image was taken in a forest named Bøkeskogen in Larvik city, Norway.

Pourquoi la hausse des températures pourrait provoquer une mortalité massive des arbres

Le réchauffement climatique menace les forêts. Au-delà d’un seuil de chaleur, les arbres ne seraient plus en mesure de réaliser la photosynthèse. Selon une étude publiée jeudi dernier, une partie d’entre eux en sont déjà victimes, et le phénomène risque de s’aggraver à l’avenir.

Les canicules mettent les forêts à rude épreuve. Au-delà des incendies et des sècheresses, il est un processus, essentiel à sa propre survie, qui se voit lui aussi affecté par les fortes chaleurs : la photosynthèse.

« Les arbres régulent leur température interne grâce à leurs stomates, qui leur permettent de transpirer. Pour réaliser la photosynthèse, ils ont besoin d’une fenêtre optimale. Elle varie selon les espèces et les milieux, mais tourne aux alentours de 30°. Passé cet optimum, le processus se dégrade », explique Mathieu Jonard, professeur à l’UCL spécialisé dans les écosystèmes forestiers. « La photosynthèse – qui permet la transformation de la lumière et du CO2 en énergie – se fait au niveau de cellules qu’on appelle les chloroplastes. La chaleur affecte les complexes de protéines qui la rendent possible, jusqu’à les en empêcher une fois que les feuilles passent un certain seuil de température », détaille Muriel Quinet, professeure à l’UCL et spécialiste de la physiologie végétale.

Ce seuil se situe approximativement à 46.7°. S’il est rare que les feuilles atteignent cette chaleur – mis à part dans certaines régions – son augmentation globale risque de changer la donne. Selon une étude publiée par la revue Nature le 24 août dernier, dans les régions tropicales, une partie des feuilles de la canopée ont déjà franchi ce cap, devenant ainsi inaptes à créer leur propre énergie.  

Risque de mortalité massive des arbres

À ce jour, la proportion des feuilles dans cette situation est encore infime – 0,01% une fois par saison – mais les tendances actuelles prévoient un réchauffement qui pourrait aller jusqu’à 4° par rapport au climat actuel (selon le scénario du pire) et les scientifiques prévoient une généralisation du phénomène si la situation ne change pas.

Des températures trop importantes provoquent ainsi la nécrose des feuilles, et une mortalité massive pourrait se produire d’ici la fin du siècle dans un scénario où l’air venait à se réchauffer de 0.03% par an (selon des prévisions basées sur les données satellitaires de la NASA). « Cela ne concernerait pas seulement les arbres mais aussi les plantes. Certaines espèces ne risquent pas de survivre. Leurs mécanismes d’adaptation sont trop lents par rapport aux changements rapides qui s’opèrent aujourd’hui, sur plusieurs années », ajoute Muriel Quinet.

Toutefois, beaucoup d’incertitudes demeurent. « On ne sait pas exactement ce qui provoque la mort des arbres », selon le co-auteur de l’étude Grégory Goldsmith, de l’Université Chapman.

L’Amazonie en première ligne

Le taux de mortalité a toutefois augmenté ces dernières décennies, particulièrement en Amazonie déjà fortement touchée par la déforestation. Les écosystèmes tropicaux abritent 45% des forêts du globe, et en plus d’être essentiels à l’absorption des émissions de carbones déversées dans l’atmosphère, abritent au moins la moitié de la biodiversité végétale.

La hausse de CO2 provoquant la hausse des températures, et cette dernière réduisant la capacité des arbres à absorber le CO2 dans l’atmosphère, on voit le scénario « effet boule de neige » catastrophique que cela pourrait produire. Toutefois, si ces signes avant-coureurs peuvent susciter des inquiétudes, ils ne sont pas une fatalité. Un ralentissement du réchauffement par la volonté humaine pourrait notamment éviter ce destin aux arbres. Il est donc toujours temps d’agir.

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