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Restoration of tropical dry evergreen forest in southern India: balancing carbon sequestration with biodiversity conservation

Cette étude démontre que la restauration des forêts sèches sempervirentes tropicales dans le sud de l'Inde avec des espèces indigènes peut atteindre des niveaux de séquestration du carbone comparables à ceux des arbres non indigènes tout en maintenant une biodiversité élevée, prouvant ainsi que l'intégrité écologique et les objectifs d'atténuation du climat peuvent être équilibrés avec succès.

Auteurs originaux : Shanmugam, M., Pulla, S., Epinal, L. N.

Publié 2026-07-10

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CC BY 4.0

Auteurs originaux : Shanmugam, M., Pulla, S., Epinal, L. N.

Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ⚕️ Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète

Imaginez une forêt qui a commencé sous la forme d'une lande poussiéreuse et stérile en 1973, ressemblant plus à un désert qu'à une jungle. À l'époque, le seul moyen d'arrêter le vent et la poussière était de planter des arbres à croissance rapide et non indigènes — considérez-les comme les « démons de la vitesse » du monde végétal, comme l'Acacia auriculiformis et l'Eucalyptus. Ils ont poussé rapidement, agissant comme un bouclier temporaire. Mais à partir du début des années 1990, l'objectif a changé. L'équipe voulait restaurer la forêt originelle et indigène, la Forêt Tropicale Sèche Éternelle (FTSE), un type de forêt unique et rare que l'on ne trouve que dans certaines parties de l'Inde. Ils ont commencé à remplacer les démons de la vitesse par des espèces indigènes, espérant restaurer la véritable âme de l'écosystème.

La grande question était la suivante : ces arbres indigènes, qui ont été plantés plus récemment et qui sont actuellement plus courts, pourront-ils un jour rattraper la puissance de stockage de carbone des non-indigènes à croissance rapide ? Ou devons-nous choisir entre sauver le carbone de la planète et sauver la biodiversité de la planète ?

La Grande Course au Carbone

Les chercheurs ont plongé au cœur de deux parcelles forestières restaurées à Auroville, en Inde. Ils ont compté chaque arbre dont le tronc était plus épais qu'une assiette plate (10 cm de circonférence) à travers 36 parcelles différentes. Les résultats étaient un mélange de « wow » et de « attendez un instant ».

D'abord, la victoire de la biodiversité : la forêt est maintenant une ville bourdonnante de plantes, accueillant 91 espèces indigènes issues de 34 familles différentes. C'est une immense fête de la vie indigène !

Mais lorsqu'il s'agissait du « compte bancaire de carbone » (mesuré comme la Biomasse Aérienne, ou AGB), les arbres non indigènes gagnaient actuellement la course. Le carbone total stocké dans les arbres était en moyenne de 66,91 ± 41,2 Mg ha⁻¹. Bien qu'il s'agisse d'un montant solide, les arbres non indigènes tenaient le sac. Pourquoi ? Parce qu'ils sont plus grands et ont des troncs plus gros en ce moment. En fait, dans les classes de taille d'arbres les plus grandes, les non-indigènes détenaient presque le double du carbone des indigènes.

L'analogie « Vitesse vs Endurance »

Pensez aux arbres non indigènes comme des sprinteurs. Ils ont commencé la course plus tôt (plantés dans les années 70), ont couru vite et sont actuellement bien en tête. Les arbres indigènes sont comme des marathoniens qui ont commencé plus tard (dans les années 90). Ils sont actuellement plus courts et plus petits, mais voici le rebondissement : l'article suggère que si vous regardez comment la hauteur croît par rapport à l'épaisseur du tronc, les indigènes ont le même « moteur » que les non-indigènes.

Les données montrent que, bien que les non-indigènes soient actuellement plus grands, les espèces indigènes ont une densité de bois comparable et le potentiel de pousser aussi haut qu'elles s'élargissent. Les auteurs suggèrent qu'à mesure que les vieux arbres non indigènes mourront finalement et que les arbres indigènes continueront de croître, les espèces indigènes pourraient séquestrer du carbone à des niveaux similaires à ceux des non-indigènes sur le long terme. Ce n'est pas une victoire garantie pour l'instant, mais les arbres indigènes montrent qu'ils ont l'endurance nécessaire pour rattraper leur retard.

Le Mythe de la Diversité

C'est ici que l'article infirme une idée populaire. De nombreux scientifiques pensent que plus vous avez d'espèces différentes dans une forêt, plus elle stockera de carbone (comme avoir une équipe diversifiée rend une entreprise plus productive). Les chercheurs ont testé cela en vérifiant si les parcelles possédant plus d'espèces avaient plus de carbone.

Le résultat ? Non plus. Ils n'ont trouvé aucun lien entre le nombre d'espèces et la quantité de carbone stocké. Que la parcelle ait quelques espèces ou beaucoup, les niveaux de carbone ne changeaient pas en fonction de la diversité seule. L'article stipule explicitement que dans cette forêt restaurée spécifique, le fait d'avoir plus d'espèces ne signifiait pas automatiquement plus de carbone. Cela suggère que dans ces forêts jeunes et en cours de récupération, l'identité des arbres spécifiques (comme le dominant Acacia non indigène) importe plus que le simple nombre de types différents.

Le Mot de la Fin

Alors, quel est le verdict ? L'article suggère que la restauration des FTSE indigènes est une stratégie gagnante pour la biodiversité, créant un foyer riche pour 91 espèces indigènes. Bien que les arbres non indigènes détiennent actuellement plus de carbone parce qu'ils sont plus vieux et plus grands, les arbres indigènes ne sont pas des « perdants du carbone ». Ils ont la même densité de bois et le même potentiel de croissance, ce qui signifie qu'ils pourraient stocker autant de carbone à l'avenir.

La forêt est un travail en cours. Les arbres indigènes sont encore en train de grandir vers leur potentiel, et bien qu'ils n'aient pas encore dépassé les non-indigènes dans le stockage du carbone pour l'instant, les auteurs suggèrent qu'ils sont sur la bonne voie pour le faire. La forêt prouve que vous n'avez pas à sacrifier la biodiversité pour stocker du carbone ; vous devez juste être patient pendant que les marathoniens indigènes trouvent leur rythme de croisière.

Résumé technique : Restauration de la forêt tropicale sèche sempervirente dans le sud de l'Inde

Énoncé du problème
Les forêts tropicales sèches sempervirentes (TDEF) sont un type de forêt unique et hautement menacé, confiné à des régions spécifiques en Asie, notamment sur la côte sud-est de l'Inde. Historiquement, ces forêts ont été largement converties vers d'autres usages des terres en raison de fortes densités de population humaine, ne laissant que des parcelles isolées. Alors que les efforts mondiaux de restauration privilégient souvent des espèces d'arbres à croissance rapide et non indigènes pour une séquestration rapide du carbone et un gain économique, il est reconnu la nécessité de s'orienter vers des écosystèmes naturels à haute diversité, qui offrent une résilience et une conservation de la biodiversité supérieures. Cependant, une lacune critique de données subsiste concernant le potentiel de séquestration du carbone des TDEF restaurées, spécifiquement sur la manière dont les espèces indigènes se comparent aux espèces non indigènes traditionnellement favorisées dans les plantations. De plus, il reste incertain de savoir si la relation positive entre la diversité des espèces végétales et la biomasse aérienne (AGB), observée dans d'autres écosystèmes, se vérifie dans les TDEF restaurées.

Méthodologie
L'étude a été menée à Auroville, dans le sud de l'Inde, sur un site passé d'un paysage aride en 1973 à une TDEF restaurée. L'afforestation initiale en 1973 utilisait des espèces non indigènes (ex. : Acacia auriculiformis, Eucalyptus globulus) pour servir de brise-vent. Depuis le début des années 1990, l'accent a été mis sur la restauration des espèces indigènes de la TDEF, permettant la régénération naturelle et le remplacement des espèces non indigènes.

Les chercheurs ont établi 36 parcelles de végétation (20 m × 20 m, avec certaines adaptations rectangulaires pour les terrains escarpés) sur deux sites : la forêt de Pitchandikulam (30 ha) et la forêt de New Land-Ravena (43 ha). Tous les plantes ligneuses dont la circonférence à hauteur de poitrine (GBH) était ≥ 10 cm ont été identifiées, et leur diamètre à hauteur de poitrine (DBH) ainsi que leur hauteur ont été mesurés.

Les étapes analytiques clés comprenaient :

Classification : Les espèces ont été classées comme indigènes ou non indigènes sur la base des données de répartition géographique du portail Plants of the World Online.
Métriques de diversité : La richesse spécifique au niveau de la parcelle, l'indice de Shannon, l'indice de Simpson et les nombres de Hill ont été calculés.
Estimation de la biomasse : La biomasse aérienne (AGB) a été estimée à l'aide de l'équation allométrique $AGB = 0,0673 \times (\rho D^2 H)^{0,976} \times 0,001$ , où $\rho$ est la densité du bois, $D$ est le DBH et $H$ est la hauteur. Des fractions de carbone ont été appliquées pour dériver les stocks de carbone aériens et souterrains.
Analyse statistique : Des tests t de Welch pour deux échantillons ont comparé les groupes indigènes et non indigènes concernant l'abondance, l'AGB, la densité du bois, l'aire basale et la hauteur. Des régressions linéaires ont testé la relation entre l'AGB et les indices de diversité. Des modèles de mise à l'échelle hauteur-DBH ont été utilisés pour projeter le potentiel futur de stockage du carbone.

Résultats clés

Biodiversité : Le site restauré soutient une grande diversité de plantes ligneuses, contenant 1 947 individus répartis en 117 espèces (34 familles). Parmi eux, 91 espèces (1 002 individus) sont indigènes, tandis que 26 espèces (945 individus) sont non indigènes. Les espèces indigènes présentaient des indices de diversité plus élevés que les espèces non indigènes.
Stocks de carbone : La biomasse aérienne moyenne (AGB) était de 66,91 ± 41,2 Mg ha⁻¹, avec un carbone total (aérien et souterrain) de 40,09 ± 25,7 Mg ha⁻¹. Cette magnitude est comparable à celle des forêts tropicales saisonnièrement sèches à l'échelle mondiale.
Performance des espèces indigènes vs non indigènes :
- Les espèces non indigènes dominent actuellement les classes de taille les plus importantes (≥ 20 cm de DBH), contribuant à près du double de l'AGB des espèces indigènes dans ces classes.
- Cet avantage de biomasse est dû au fait que les espèces non indigènes sont significativement plus hautes et possèdent une aire basale plus grande, plutôt qu'à des différences de densité du bois, qui était comparable entre les groupes.
- Les espèces indigènes, ayant été plantées plus récemment, sont généralement plus courtes mais présentent une structure de population (courbe en J inversé) indiquant une cohorte en croissance.
Mise à l'échelle et potentiel futur : La modélisation hauteur-DBH a révélé que, bien que les espèces non indigènes soient plus hautes pour de petites valeurs de DBH, la différence de hauteur diminue à mesure que le DBH augmente. Étant donné des densités de bois comparables, les espèces indigènes devraient atteindre des hauteurs et des niveaux de stockage de carbone similaires à ceux des espèces non indigènes à mesure qu'elles mûrissent.
Relation Diversité-Biomasse : Contrairement à l'hypothèse, aucune relation significative n'a été trouvée entre l'AGB au niveau de la parcelle et la richesse spécifique, l'indice de Shannon ou l'indice de Simpson.

Signification et affirmations
L'article soutient que la restauration des espèces indigènes de la TDEF peut atteindre des niveaux de stockage de carbone comparables aux plantations d'espèces non indigènes à long terme, tout en maintenant l'intégrité écologique et une haute biodiversité. L'étude démontre que les espèces indigènes, bien que plus jeunes et actuellement plus courtes, possèdent la capacité physiologique (densité du bois et mise à l'échelle de la hauteur) pour séquestrer le carbone à des niveaux similaires à ceux des espèces non indigènes prisés commercialement.

Les auteurs postulent qu'à mesure que les arbres non indigènes plus âgés mourront et que les arbres indigènes mûriront, les stocks de carbone passeront progressivement vers les espèces indigènes, dépassant potentiellement les valeurs actuelles. L'étude souligne que, bien que la relation de surproduction diversité-AGB n'ait pas été détectée dans cette TDEF restaurée (possiblement en raison de la dominance de certaines espèces non indigènes ou de la nature restaurée de la forêt), la restauration des TDEF offre une voie viable pour équilibrer les objectifs de séquestration du carbone avec la conservation de la biodiversité, le contrôle de l'érosion des sols et l'approvisionnement en eau. Les conclusions soutiennent une migration des plantations pauvres en espèces et composées d'espèces non indigènes vers des écosystèmes naturels à haute diversité pour l'atténuation et l'adaptation au changement climatique.

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