La forêt française et ses sols pour limiter les gaz à effet de serre Les forêts représentent le 2%u1D49 puits de carbone de la planète. plantic/Shutterstock

Thierry Gauquelin, Aix-Marseille Université et Wolfgang Cramer

Un puits de carbone artificiel a été installé en mai dernier à Poissy dans les Yvelines, afin d’aspirer les particules polluantes. Ce dispositif imite le mécanisme naturel des forêts en attirant le CO2 par photosynthèse grâce à des micro-algues.

Mais les forêts restent malgré tout le 2e puits de carbone de la planète, derrière les océans. Qu’en est-il des bois français ?

Les forêts sont reconnues pour leurs multiples fonctions – approvisionnement en bois, régulation du cycle de l’eau, protection contre les inondations – à l’avantage des sociétés humaines et aussi pour la biodiversité qu’elles abritent.

Mais la forêt, c’est aussi une biomasse – que l’on peut exprimer en tonnes de matière par hectare – issue de la photosynthèse, au cours de laquelle le carbone du CO2 atmosphérique est fixé sous forme de molécules carbonées dans les différents organes (bois, feuilles, fruits, racines) des arbres, et ce, grâce à l’énergie lumineuse.

Dans les forêts, ce carbone a la particularité de persister longtemps dans le système, sous forme de biomasse vivante (troncs, branches et feuilles des arbres) ou morte (litière tombée au sol, bois morts au sol ou sur pied). Une partie importante de ce carbone se retrouve aussi immobilisée dans le sol.

Comment augmenter la fixation du carbone par les forêts ?

Avec les émissions galopantes des gaz à effet de serre, liées en particulier à l’utilisation des énergies fossiles, il est important de maintenir tous les « puits » pouvant exister, pour séquestrer et stocker le carbone prélevé dans l’atmosphère. Mais pour que la forêt se comporte comme un puits de carbone, il faut que la quantité de carbone fixée par les forêts augmente globalement. Pour cela, deux voies sont possibles :

• une augmentation du volume de bois sur pied – pouvant être obtenue par une augmentation de la productivité et/ou à une diminution des prélèvements dans les forêts existantes ;

• une augmentation des superficies forestières, avec l’émergence de jeunes forêts en pleine croissance, spontanées ou plantées.

Ces deux processus sont aujourd’hui à l’œuvre à grande échelle dans nos forêts métropolitaines.

Même si l’image qu’a le grand public de la forêt française est plutôt celle d’une forêt en déclin, d’une forêt qui brûle suite à des actes criminels ou de négligence, ou d’une forêt fragilisée par le changement climatique, le véritable bilan net est très positif, et ce, également pour les forêts et leur utilisation ainsi que pour le climat.

Ces tendances sont bien explicitées dans l’édition 2015 des indicateurs de gestion durable des forêts françaises métropolitaines publiée par l’Inventaire forestier national (IFN).

Une forêt en expansion

Le premier phénomène majeur, que l’on peut qualifier de véritable révolution écologique à l’échelle de notre territoire métropolitain, est l’augmentation des superficies forestières en France.

En effet, la forêt a presque doublé en deux siècles passant de moins de 8 millions d’hectares en 1830, à plus de 16,5 millions d’hectares aujourd’hui.

Cette augmentation spectaculaire est liée en grande partie à la déprise agricole et pastorale mais aussi aux grandes campagnes de reboisement. Cette extension a des implications bien au-delà du seul rôle de puits de carbone. Elle interroge notamment sur la notion de forêt ancienne et de la « naturalité » de celle-ci.

Une forêt française sur deux n’existait pas il y a 200 ans ! Qualifiée parfois d’« ensauvagement » ou de « renaturation », elle questionne également sur le devenir de nos territoires, autrefois voués à l’agriculture.

Pour les périodes récentes, l’IFN donne les chiffres d’accroissement des superficies forestières : 53 000 hectares par an entre 1981 et 1996 contre 100 000 entre 2006 et 2012, soit une hausse de 0,6 % par an ; correspondant tous les ans à un rectangle de forêt en plus de 20 km sur 50 km.

Ce ne sont évidemment pas encore toutes de magnifiques futaies mais elles correspondent à la définition de la forêt : une superficie minimale de 0,5 hectare, avec un couvert arboré supérieur à 10 % et une hauteur minimale des arbres de 5 mètres.

Pour la seule forêt méditerranéenne, l’augmentation est de 15 000 hectares par an – même en tenant compte des incendies. Cette dynamique de recolonisation de terrains abandonnés se fait préférentiellement par le Pin d’Alep, une espèce dite pionnière aux capacités exceptionnelles de reconquête, mais aussi particulièrement sensible aux incendies.

Un hectare de forêt peut représenter jusqu’à 200 tonnes de biomasse par hectare, soit jusqu’à 100 tonnes de carbone. Il suffit alors de multiplier par le nombre d’hectares de forêts supplémentaires cartographiés chaque année pour comprendre l’importance de ce stockage de carbone lié à l’augmentation des superficies forestières.

Augmenter le stock de carbone

Le deuxième phénomène observable est celui de l’augmentation du stockage de carbone par les forêts existantes. À l’échelle mondiale, les nombreuses études synthétisées par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) montrent que la végétation stocke en moyenne plus de carbone qu’elle n’en rejette, se comportant ainsi à l’échelle planétaire comme un puits de carbone.

Les forêts de la planète jouent un rôle non négligeable dans ce bilan positif. On peut à ce niveau incriminer le réchauffement pour les forêts du nord, l’effet « fertilisant » du CO2 atmosphérique et l’impact favorable de dépôts d’azote (issus de pollutions) sur ces arbres forestiers.

L’allongement de la durée de végétation, lié au changement climatique, est aussi susceptible d’augmenter la productivité des forêts. Mais en Europe, et notamment en France, la baisse, liée à la déprise rurale, dans l’exploitation des arbres, notamment des taillis, a conduit à une forte augmentation du volume de bois sur pied.

Ces deux phénomènes conjugués – augmentation des surfaces et augmentation des quantités de carbone dans les forêts existantes – que l’Inventaire forestier national a parfaitement identifié et quantifié, font que le stock de carbone de la biomasse forestière (aérienne et souterraine) française métropolitaine augmente annuellement au minimum de 13,8 millions de tonnes de carbone par an (1981-2010).

De quelle manière ce puits de carbone que constituent les forêts peut contribuer à la lutte contre l’effet de serre ?

Nos émissions annuelles franco-françaises de gaz à effet de serre générés par l’utilisation des combustibles fossiles (pétrole, charbon) sont de l’ordre de 450 millions de tonnes de CO%u2082 par an, soit 122 millions de tonnes de carbone.

La forêt compense donc à hauteur d’environ 11 % nos émissions annuelles. C’est à la fois conséquent, mais insuffisant pour y voir une raison de se donner bonne conscience et continuer nos émissions inconsidérées.

De plus, le potentiel d’augmentation des superficies forestières et des volumes de bois ne sont pas infinis. Si le bois capitalisé est rapidement transformé en pâte à papier ou brûlé dans des centrales à bois démesurées, le stockage aura été de courte durée.

Bilan simplifié du cycle du carbone. Durand (F) Utiliser le bois de manière plus durable

Même si la biomasse brûlée substitue une certaine quantité des énergies fossiles, l’effet net restera très restreint. Si par contre, ce bois est utilisé de manière plus durable, dans des constructions d’habitations ou encore que le carbone qu’il contient a une destinée plus durable, l’objectif est rempli.

Après une période de forte croissance, nous remarquons malheureusement que les constructions en bois de maisons individuelles stagnent ces dernières années : elles sont de l’ordre de 12 000 constructions par an en 2016 contre 14 000 en 2014, constituant malgré tout près de 10 % de l’ensemble des édifications.

Si l’on considère qu’une maison individuelle construite en bois immobilise entre 6m³ et 18m³ de bois, modulable selon la technologie envisagée, soit entre 2 et 6,5 tonnes de carbone, ce ne sont qu’au maximum 100 000 tonnes de carbone qui sont ainsi fixés à long terme dans les constructions.

Dans tous les cas, cette fixation ne représente actuellement qu’environ 1 voire 2 % du carbone fixé annuellement par nos forêts.

Néanmoins, le potentiel de stockage de carbone par le bois des forêts est considérable et mérite d’être valorisé. Mais ce potentiel est apparemment maximum au niveau de l’écosystème forestier lui-même et principalement au niveau du compartiment sol.

Le sol pour stocker ce carbone ?

Le sol constitue en effet à l’échelle mondiale un réservoir de carbone 3 à 4 fois plus important que la végétation elle-même. Ce carbone provient essentiellement de la végétation qu’il supporte suite à la décomposition et l’humification de la litière qu’elle génère.

L’augmentation du volume de bois sur pied et le développement de nouveaux espaces forestiers qui, vont enrichir et protéger le sol, peuvent conduire, à condition d’une bonne gestion ou protection des forêts, à une augmentation de la matière organique – donc du carbone –- dans les sols qui se comporteront et se comportent déjà comme un puits de carbone.

Les forêts en pleine croissance jouent à ce niveau un rôle fondamental car la pédogenèse – l’évolution du sol et son enrichissement en carbone – y est particulièrement active.

L’IFN évoque un chiffre, pour le puits de carbone des sols forestiers de France métropolitaine, de l’ordre de 4 millions de tonnes de carbone par an. Il s’agit surtout ici d’un carbone beaucoup plus stable, souvent lié aux éléments minéraux du sol et pouvant alors persister dans ce sol plusieurs centaines d’années.

On rejoint ainsi le désormais fameux programme « 4/1000 » visant à augmenter à l’échelle mondiale, la teneur en carbone organique des sols de 4 pour 1000 par an, afin de compenser le plus possible nos émissions de gaz à effet de serre.

On évoque au sujet de ce programme et à juste titre les sols des terres agricoles mais ne mésestimons pas le rôle fondamental que peuvent aussi jouer les sols forestiers dans cette dynamique positive, même si le transfert du carbone de la végétation forestière au sol est encore trop mal connu.

C’est donc essentiellement par l’intermédiaire du sol que ce rôle de stockage du carbone assuré par la forêt sera à terme le plus efficace.

Ce constat est aujourd’hui largement partagé à l’échelle mondiale, justifiant pleinement l’intérêt accru porté aux sols – notamment forestiers – et à leur préservation.

Thierry Gauquelin, Chercheur à l'Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale, Aix-Marseille Université et Wolfgang Cramer, Directeur de Recherche CNRS, Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE)

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.