Le changement climatique accroît le stress des arbres à l’échelle globale

Avec la chaleur, les arbres transpirent davantage. Une étude de l'Institut fédéral de recherches WSL à partir de données du monde entier montre que ce stress se traduit par une diminution de la production de bois. Plus les arbres s'éloignent des pôles ou des cimes, plus leur croissance est limitée par le manque de précipitations.

Les arbres sont des archives fiables du climat. En effet, leurs cernes réagissent avant tout au facteur climatique qui limite le plus leur croissance. Par exemple, dans les régions froides – les zones d’altitude des Alpes, l'Himalaya ou le nord de la Scandinavie –, c’est la température qui est déterminante pour la croissance du bois. Là où il fait chaud et sec – au Tessin, en Valais, dans le sud de l'Espagne ou au Mexique –, la croissance réagit principalement aux précipitations, et les arbres cessent de pousser prématurément lors d’une sécheresse intense.

Des scientifiques du WSL et d’instituts de recherche du Canada, de Pologne, de Roumanie et des États-Unis ont analysé pour la première fois une vaste quantité de données provenant de cernes collectés à travers le monde dans 2710 sites. Ceux-ci sont représentatifs de 70 % de la surface forestière mondiale en termes de conditions climatiques. Dans chacun des sites, en particulier en Amérique du Nord et en Europe, mais aussi en Russie, en Asie centrale, en Nouvelle-Zélande, en Argentine et au Chili (figure S1), les chercheurs ont corrélé la croissance des arbres avec les fluctuations climatiques saisonnières d'une période du début (1930 à 1960) et de la fin (1960 à 1990) du XXe siècle.

Sécheresses marquées dans les forêts boréales

Une comparaison de la croissance montre que, presque partout dans le monde, les arbres ont souffert davantage de la sécheresse pendant la deuxième période que pendant la période précédente. Entre les deux périodes, la zone dans laquelle la croissance des arbres est limitée par le froid s'est considérablement réduite dans le monde entier. La figure 1 montre que cette tendance affecte principalement la zone boréale de l'Eurasie et de l'Amérique du Nord ainsi que les zones d’altitude des grands massifs montagneux des Alpes, de la Patagonie et du Tibet. Là, le réchauffement a été supérieur à la moyenne, alors que la quantité de précipitations n'a changé que de façon insignifiante. Ainsi, les arbres ont perdu plus d'eau par évaporation, le sol et l'air se sont asséchés, et les périodes de sécheresses ont été plus nombreuses. On peut supposer que la tendance au réchauffement se poursuivra dans ces régions et dans la zone boréale.

Conséquences accrues du manque d’eau

La recherche climatique montre que le réchauffement au XXe siècle a été beaucoup plus faible que celui prévu pour le XXIe siècle. « S'il s’avère que les arbres souffraient déjà au siècle dernier de plus en plus de pénuries d'eau, il est probable que de tels phénomènes seront encore plus fréquents et plus marqués au XXIe siècle », explique Flurin Babst, le premier auteur de l'étude. Les chercheurs s'attendent donc à ce qu'au cours des prochaines décennies, les arbres soient exposés à des situations de stress à grande échelle si les précipitations restent constantes : « Les arbres seront probablement exposés à intervalles réguliers à des périodes de sécheresse, même dans les zones très au nord, jusqu'à 60 degrés de latitude », estime le chercheur.

Les résultats de cette étude internationale sont pertinents pour la Suisse, où le climat change principalement en raison de l'élévation du niveau de la mer. À l'avenir, la croissance des arbres dans les Alpes sera probablement de moins en moins limitée par la température, mais de plus en plus par la sécheresse, surtout dans les vallées. Les exemples suivants illustrent cette tendance en Suisse :

• Dans le Bas-Valais, la mortalité des pins sylvestres augmente depuis 20 ans. Le Valais est situé le plus au sud de l’aire de répartition de cette espèce.
• Au cours de l'été 2018, les feuilles de nombreux hêtres ont bruni avant l’heure, surtout dans le nord et le nord-ouest de la Suisse, mais aussi dans les pays voisins. Dans le meilleur des cas, les feuilles ont évaporé moins d'eau qu'au cours des semaines précédant leur desséchement prématuré ; dans le pire des cas, les arbres sont morts.
• L’épicéa – l’essence la plus répandue en Suisse – souffre de plus en plus de la sécheresse sur le Plateau. Cela les rend attrayants pour les scolytes. Au cours de l'été 2018, les conséquences d'une infestation de scolytes ont entraîné la mort prématurée d’un grand nombre de ces conifères.

De nombreux pays, dont la Suisse, se sont engagés à réduire leurs émissions de CO2 dans le cadre de la Convention de Paris sur le climat. Or, la forêt est un important réservoir de CO2 car la fixation du carbone sous forme de bois compense les émissions causées par l'homme. Les forestiers et propriétaires forestiers suisses devront également réfléchir à la manière dont ils entendent gérer et entretenir leurs forêts afin que celles-ci restent stables et puissent être exploitées de manière durable, même dans des conditions plus chaudes et plus sèches.