Forest Carbon Sequestration Peaks at Intermediate Elevations: Structural and Climatic Drivers of Aboveground Biomass in Bhutan's Temperate Forests

Les forêts sont les grands coffres-forts de carbone de la planète, renfermant de vastes quantités de ce gaz à effet de serre qui réchauffe notre atmosphère au sein de leurs troncs, de leurs branches et de leurs feuilles. Depuis des décennies, les scientifiques savent que les arbres absorbent le dioxyde de carbone et le séquestrent, mais prédire exactement la quantité de carbone qu'une forêt stocke a souvent reposé sur des hypothèses simplistes. Une croyance commune était qu'en montant une montagne, la quantité de carbone stockée dans les arbres augmente ou diminue de manière constante, suivant une ligne droite. Cette pensée linéaire a façonné la manière dont nous planifions la lutte contre le changement climatique, en supposant que si nous protégeons les forêts à une certaine altitude, nous protégeons une quantité prévisible de carbone. Cependant, la nature suit rarement une ligne droite. Dans les montagnes escarpées et accidentées de l'Himalaya, où la température, les précipitations et le sol changent rapidement sur de courtes distances, la relation entre l'altitude et la croissance des forêts est bien plus complexe. Comprendre ces modèles est crucial car, si nous évaluons mal l'endroit où le carbone est le plus stocké, nous pourrions échouer à protéger les parties les plus vitales de l'écosystème forestier.

Dans les forêts tempérées du Bhoutan, une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de tester ces hypothèses en parcourant un sentier long et escarpé, de la vallée jusqu'à un col de haute montagne. Ils ont parcouru l'étendue de trente-sept kilomètres entre Lobesa et Dochula, un itinéraire qui grimpe de 1 400 mètres à 3 100 mètres au-dessus du niveau de la mer. Tout au long de ce voyage, le paysage change radicalement, passant de forêts de pins chaudes et sèches à des bois de feuillus frais et brumeux, pour finir par les arbres rabougris de la zone alpine de haute altitude. Les chercheurs ont établi soixante parcelles circulaires le long de ce chemin, mesurant soigneusement chaque arbre dont le tronc était plus large que dix centimètres. Ils ont enregistré la hauteur de chaque arbre, l'épaisseur de son tronc et la densité de la canopée forestière, puis ont utilisé ces mesures pour calculer le poids total du bois vivant, connu sous le nom de biomasse aérienne. Leur objectif était de voir si la quantité de carbone stockée dans les arbres suivait une tendance simple à la hausse ou à la baisse, ou si quelque chose de plus surprenant se produisait.

Ce qu'ils ont découvert fut un motif distinct en forme de colline, un sommet situé au milieu de la montagne plutôt qu'une ascension ou une descente constante. Les forêts aux altitudes les plus basses, entre 1 400 et 1 900 mètres, détenaient en moyenne environ 105 tonnes de biomasse par hectare. Les altitudes les plus élevées, de 2 600 à 3 100 mètres, en détenaient une quantité similaire, soit environ 104 tonnes par hectare. Mais dans la bande intermédiaire, entre 2 000 et 2 500 mètres, les forêts étaient nettement plus riches, contenant une moyenne de 147 tonnes par hectare. Ce pic de moyenne altitude n'était pas une petite fluctuation ; c'était un maximum clair et statistiquement significatif où les arbres étaient plus grands, les peuplements plus denses et le stockage du carbone le plus élevé. Les chercheurs ont confirmé que cette forme en « bosse » n'est pas une curiosité locale mais un modèle observé dans d'autres forêts de montagne à travers le monde, suggérant que le point idéal pour la croissance des arbres existe à une altitude spécifique où la température et l'humidité s'alignent parfaitement.

L'étude a également révélé que les raisons de ce pic varient selon l'endroit où l'on se trouve sur la montagne. Aux altitudes les plus basses, la quantité de carbone stockée était presque entièrement dictée par la structure physique de la forêt : le nombre d'arbres et l'épaisseur de leurs troncs. Les facteurs climatiques comme la température jouaient un rôle mineur ici. Cependant, à mesure que les chercheurs montaient vers les plus hautes altitudes, l'histoire s'inversait. En haut de la montagne, les arbres n'étaient plus limités par le nombre de sujets pouvant croître, mais par la chaleur. La température est devenue le facteur le plus important, contrôlant si les arbres pouvaient pousser ou non. Dans la zone médiane, là où la biomasse culminait, la forêt était un mélange complexe de ces deux facteurs. Ici, les arbres étaient grands et bien espacés, mais leur succès dépendait également d'une combinaison spécifique d'altitude, de précipitations et de l'exposition de la pente. C'était ce chevauchement unique de conditions qui permettait aux forêts de moyenne altitude de surpasser tant les vallées en dessous que les sommets au-dessus.

Ces conclusions remettent en question l'idée que nous puissions traiter toutes les forêts de la même manière lors de la planification de la protection climatique. La recherche suggère que les forêts au milieu des montagnes du Bhoutan ne sont pas seulement une autre tranche du paysage ; elles constituent l'infrastructure de carbone primaire de la région. Si le changement climatique continue de réchauffer la planète, les conditions qui créent actuellement ce pic de croissance pourraient se déplacer vers le haut, laissant potentiellement les forêts actuelles de moyenne altitude derrière elles et déplaçant la zone de stockage maximal de carbone plus haut sur la montagne. Cela signifie que protéger les forêts nécessite plus qu'une approche globale ; cela exige des stratégies spécifiques à l'altitude. En reconnaissant que le carbone est stocké dans une bande spécifique de la montagne, plutôt que partout ou nulle part, les conservateurs peuvent mieux prioriser leurs efforts. L'étude conclut que pour véritablement sauvegarder le carbone que ces forêts détiennent, nous devons comprendre et protéger l'équilibre délicat entre température et structure qui fait du milieu de la montagne l'endroit le plus productif pour la croissance des arbres.