Carbone forestier

Cerf à queue blanche

Le « cycle du carbone » fait référence au déplacement constant du gaz carbonique du sol et de l’eau vers l’atmosphère et les organismes vivants. Ce cycle est essentiel à la vie sur la Terre.

Les forêts constituent une partie vitale du cycle du carbone, car elles stockent et libèrent cet élément fondamental suivant un processus dynamique de croissance, de décomposition, de perturbation et de renouvellement. À l’échelle mondiale, les forêts contribuent au maintien du bilan de carbone sur la Terre.

Au cours des quatre dernières décennies, les forêts ont atténué les effets des changements climatiques en absorbant environ un quart du dioxyde de carbone émis par les activités humaines, notamment par la consommation des combustibles fossiles et les changements dans les utilisations du sol. L’absorption du gaz carbonique par les forêts réduit le taux auquel le dioxyde de carbone s’accumule dans l’atmosphère et par conséquent, contribue à diminuer le rythme des changements climatiques.

La mesure dans laquelle les forêts continueront d’éliminer la proportion de dioxyde de carbone actuellement émis par les activités humaines aura des incidences sur le taux d’accroissement futur du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.

Définir le bilan de carbone

Le bilan du carbone terrestre se calcule ainsi : les émissions de gaz carbonique provenant des activités humaines moins l’absorption du gaz carbonique par les océans et les systèmes terrestres. Depuis le début de la période d’utilisation industrielle des combustibles fossiles, le bilan net de dioxyde de carbone a contribué à l’augmentation des concentrations atmosphériques de CO2 de 280 parties par million à plus de 390 parties par million.

En tant que nation forestière importante, le Canada travaille à comprendre comment les changements climatiques d’aujourd’hui influenceront le bilan mondial du carbone, la santé des écosystèmes du pays ainsi que les échanges de biens et de services fournis à la société canadienne.

Le Canada doit aussi respecter ses obligations internationales en matière de production de rapports. Selon la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques, le Canada doit surveiller ses émissions de gaz à effet de serre (GES) et les changements dans les réservoirs de carbone de ses forêts aménagées et en rendre compte. Cela signifie qu’il doit effectuer le suivi des changements découlant de la croissance des forêts, de leur décomposition, des perturbations (feux et insectes), de la récolte et des changements dans l’utilisation du sol. Ces changements comprennent le boisement (qui signifie la création d’une forêt sur une terre qui n’était pas boisée) et le déboisement (qui signifie la conversion des forêts en utilisation non forestière du sol, comme l’agriculture).

Les forêts comme sources d’émissions de gaz carbonique et puits de carbone

Les forêts agissent soit comme sources, soit comme puits de dioxyde de carbone.

  • Une forêt est considérée comme source de dioxyde de carbone dans le cas où elle rejette plus de dioxyde de carbone qu’elle n’en absorbe. Le dioxyde de carbone forestier est rejeté lorsque les arbres brûlent ou se décomposent après leur mort (résultat de la sénescence, d’un incendie, d’une attaque par les insectes ou d’autres perturbations).
  • Une forêt est considérée comme un puits de dioxyde de carbone si elle absorbe davantage de dioxyde de carbone dans l’atmosphère qu’elle n’en rejette. La photosynthèse est le mécanisme qui contribue à l’absorption du dioxyde de carbone de l’atmosphère. Le CO2 est alors déposé dans la biomasse forestière (c’est­-à­-dire les troncs, les branches, les racines et les feuilles) dans la matière organique morte (litière et bois mort) et dans les sols. Ce processus d’absorption et de dépôt de carbone est connu sous le nom de stockage de carbone.

Le bilan net de tous ces échanges de dioxyde de carbone détermine si une forêt est une source ou un puits de dioxyde de carbone. Or, l’équilibre entre les sources/puits de dioxyde de carbone est aussi dynamique qu’il est complexe.

Au cours du siècle dernier, les forêts aménagées du Canada ont constitué d’importants puits de dioxyde de carbone, en ajoutant de façon constante au dioxyde de carbone déjà stocké. Toutefois, au cours des récentes décennies, la situation s’est inversée en quelques années : les forêts du Canada sont devenues des sources de dioxyde de carbone, en rejetant davantage de dioxyde de carbone dans l’atmosphère qu’elles n’en accumulent durant toute l’année.

Plusieurs facteurs ont contribué à cette transition. La superficie totale incendiée par les feux de végétation s’est considérablement accrue. Des infestations d’insectes sans précédent sont survenues. Et, les taux de récolte annuels ont changé radicalement sous l’influence des exigences économiques, qui se sont intensifiées dans les années 1990 et ont diminué abruptement par la suite, en raison de la récession économique mondiale.

La combinaison de ces événements et de ces activités a fait en sorte que les forêts aménagées du Canada sont devenues des sources nettes de dioxyde de carbone au cours des années où de grandes superficies ont été incendiées.

Surveillance du carbone forestier

Pour analyser le bilan du carbone des forêts aménagées du Canada, le Service canadien des forêts (SCF) a recours au Système national de surveillance, de comptabilisation et de production de rapports concernant le carbone des forêts (SNSCPRCF). Grâce à ce système, les scientifiques du SCF :

  • quantifient les émissions de gaz à effet de serre (GES) et les prélèvements par les forêts
  • réalisent des estimations sur l’équilibre de ces échanges
  • font le suivi de ces changements au fil du temps

Cette information aide le Canada à s’acquitter de son obligation internationale de rendre compte annuellement des émissions de gaz à effet de serre et des changements dans les réservoirs de dioxyde de carbone dans les forêts du pays. Ce système de surveillance peut également servir à simuler des scénarios futurs que les scientifiques et les analystes de politiques peuvent utiliser pour concevoir et évaluer des stratégies d’atténuation et d’adaptation.

Les chercheurs du SCF ont commencé à perfectionner un modèle canadien du bilan de carbone forestier, il y a environ 20 ans. Le Modèle du bilan du carbone du Service canadien des forêts (MBC-SCF3) utilise la meilleure information sur la croissance des forêts et des arbres, qui est recueillie auprès des organismes de gestion des ressources dans tout le Canada. L’information sur les caractéristiques des forêts (comme les classes d’âge, les essences forestières et les taux de croissance) est combinée avec les données sur les processus qui sont responsables des perturbations (comme les récoltes, les feux, les infestations d’insectes et les changements dans l’utilisation du sol).

Le Groupe de travail du SCF chargé de la comptabilisation du carbone améliore continuellement le modèle, en y intégrant de nouvelles connaissances scientifiques. Environnement Canada utilise les plus récentes estimations du modèle et les incorpore à son Rapport d’inventaire national sur les émissions de GES, principal document que le Canada produit pour respecter ses obligations internationales en matière de rapports.

Ce modèle, les documents et les tutoriels d’appui sont disponibles gratuitement sur Internet et sont largement utilisés au Canada et dans plusieurs autres pays.

Perspectives d’avenir

Les chercheurs du SCF étudient attentivement les incidences des changements climatiques sur l’équilibre entre les sources et les puits de carbone des forêts du Canada. Il semble que certains régimes de perturbations naturelles dans les forêts du pays soient déjà influencés par les changements climatiques. Deux exemples de cette situation comptent les accroissements de la fréquence et de la gravité des incendies et des infestations de ravageurs (comme le dendroctone du pin ponderosa dans le centre de la Colombie-­Britannique et de l’Alberta). À leur tour, ces événements entraînent une augmentation des rejets de dioxyde de carbone dans l’atmosphère des forêts.

Quels seront les effets des changements climatiques sur le bilan du carbone forestier?

On prévoit que les changements climatiques auront des répercussions marquées sur le bilan de carbone des forêts du Canada. Les incidences à court terme les plus importantes entraîneront des changements dans les régimes de perturbation. Par exemple, les scientifiques du Service canadien des forêts de Ressources naturelles Canada prévoient que la superficie de forêts brûlée chaque année au Canada doublera probablement d'ici la fin du siècle, donnant lieu à des émissions de carbone plus importantes. On prévoit que des sécheresses plus fréquentes et de plus longue durée contribueront à cette augmentation. De même, on s'attend à ce que des augmentations dans la superficie de forêts brûlée et l'intensité des pullulations d'insectes se soldent par des pertes de carbone. Déjà, les changements climatiques, sous forme d'hivers plus chauds, ont contribué à l'infestation importante de dendroctones du pin ponderosa en Colombie-Britannique et à sa propagation récente par-dessus les montagnes Rocheuses, en Alberta. Une importante question se pose : les insectes pourront-ils se propager dans l'ensemble des forêts boréales du Canada?

Certains aspects des changements climatiques, tels que des saisons de croissance plus longues ou de plus fortes concentrations de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, devraient accroître la productivité des arbres (du moins au début). Un climat plus chaud, et plus humide, peut aussi accroître les taux de dépérissement. On prévoit que les régions du Nord du Canada se réchaufferont plus vite que les régions plus au sud, entraînant la fonte du pergélisol. Cela pourrait relâcher des émissions de méthane des sols congelés et déclencher la décomposition du carbone organique déjà congelé.

Les chercheurs du SCF prévoient que si cette tendance se poursuit, la superficie des forêts annuellement touchées par les feux de végétation pourrait d’ici la fin du siècle au moins doubler dans la majorité du pays. La multiplication d’incendies, combinée à des sécheresses plus longues et plus fréquentes, ainsi que l’incidence accrue d’infestations d’insectes contribueront aussi à l’augmentation des émissions atmosphériques de dioxyde de carbone par les forêts.

Le résultat de tous ces événements interreliés pourrait vraisemblablement être l’accélération accrue de la boucle de rétroaction : l’augmentation des émissions pourrait entraîner une activation du phénomène des changements climatiques, qui, à son tour, favoriserait les conditions qui créeraient des perturbations entraînant des rejets accrus de dioxyde de carbone dans les forêts du Canada.