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Global increase in biomass carbon stock dominated by growth of northern young forests over past decade. Nature Geoscience, 2023, 16 (10), pp.886-892. ⟨10.1038/s41561-023-01274-4⟩

Yang H., Ciais P., Frappart F., Li X., Brandt M., Fensholt R., Fan L., Saatchi S., Besnard S., Deng Z., Bowring S., Wigneron J.-P.

Contexte et objectifs

L'augmentation de la biomasse végétale joue un rôle essentiel dans l'atténuation de l'augmentation du CO₂ dans l'atmosphère. Le bilan carbone (C) de la biomasse résulte de gains dus à la croissance des plantes et à l'augmentation de la couverture forestière, et de pertes dues à la récolte, à la déforestation, à la dégradation, à la mortalité naturelle des arbres et aux perturbations naturelles. Ces gains et pertes présentent une grande variabilité spatiale et temporelle. Suivre l’évolution des stocks de C de cette biomasse est essentiel pour mieux comprendre et prévoir les effets du changement climatique actuel et futur, ainsi que les incidences directes des activités humaines sur les écosystèmes. C’est également un enjeu majeur pour construire des politiques d’atténuation du changement climatique.

Les données issues de l’indice de végétation, appelé L-VOD (L-band vegetation optical depth) et obtenues à partir des données spatiales du satellites SMOS, sont les seules permettant d’estimer les stocks de C aériens moyens. Cependant l’application du L-VOD sur l’ensemble du globe est limitée par les perturbations du signal due aux interférences radioélectriques (émises par les appareils électroniques) et sa sensibilité à la teneur en eau de la végétation.

L’objectif de l’étude a été de pallier ces problèmes en concevant une méthode de double filtrage s’appuyant sur une méthode de décomposition temporelle du signal (variation saisonnière…) pour éliminer ces deux effets. La biomasse souterraine (racines) a été établie à l’aide d’une carte mondiale du rapport entre la biomasse aérienne et la biomasse souterraine réalisée en 2020. Les distributions spatiales et temporelles du C de la biomasse totale de la végétation vivante des écosystèmes terrestres de 2010 à 2019 ont pu être ensuite calculées, permettant ainsi de réaliser des cartes mondiales de changement annuel de la biomasse végétale. Ce travail a permis d’évaluer des bilans régionaux de C, puis d’attribuer les pertes et les gains de C aux évolutions de couverts forestiers dues aux incendies et aux changements d’utilisation des terres, pour enfin étudier comment l’âge des forêts contrôle le stockage du C terrestre.

Principaux résultats

Figure : Cartographie globale des changements de la densité de carbone de la biomasse totale vivante au cours de la période 2010-2019 (variations annuelles moyennes en tonnes/ha/an)

Les stocks de C de la biomasse terrestre ont augmenté entre 2010 et 2019 d’environ 500 millions de tonnes de C/an.

Les principaux contributeurs au puits de C terrestre sont les forêts boréales et tempérées, tandis que les forêts tropicales sont devenues de petites sources de C à cause de la déforestation, des feux de forêt, de la mortalité due aux sécheresses répétées,

Les forêts tropicales anciennes (arbres en moyenne de 140 ans) sont presque neutres en C, alors que les forêts tempérées et boréales jeunes (moins de 50 ans) et d’âge moyen (50-140 ans) sont les plus grands puits de C.

Ces nouveaux résultats diffèrent de ceux issus de modèles actuels de prédiction de la biomasse végétale qui indiquent que toutes les forêts anciennes sont des puits de C, prenant mal en compte la démographie des peuplements, la déforestation et les dégradations des forêts tropicales.