De nouvelles recherches indiquent qu’un apport stratégique d’azote - non pas via des sacs d’engrais, mais grâce à des espèces d’arbres choisies avec soin - pourrait accélérer fortement la régénération et aider les forêts tropicales à stocker bien davantage de carbone, à un moment décisif pour le climat.
Jeunes forêts : de grands gains grâce à un surplus d’azote
Une équipe travaillant au Panama a montré qu’un supplément d’azote peut presque doubler la croissance de jeunes forêts tropicales qui repoussent après une utilisation agricole, ce qui augmente fortement la quantité de dioxyde de carbone qu’elles captent pendant au moins une décennie.
Des scientifiques du Smithsonian Tropical Research Institute et d’institutions partenaires ont mené une expérience de terrain sur quatre ans, sur des parcelles disséminées dans le bassin versant du canal de Panama. Les sites couvraient un gradient d’âges et d’historiques forestiers :
- des pâturages bovins tout juste abandonnés (moins d’un an après l’arrêt de l’exploitation)
- des forêts en régénération âgées de 10 ans
- des forêts secondaires âgées de 30 ans
- des forêts primaires d’environ 600 ans
Chaque année, pendant trois mois, les équipes se rendaient à pied sur ces parcelles et y appliquaient des engrais contenant de l’azote, du phosphore, les deux nutriments, ou aucun des deux, puis mesuraient minutieusement les troncs afin de suivre la croissance et la biomasse.
« Dans les forêts les plus jeunes, l’azote supplémentaire a augmenté la biomasse des arbres d’environ 95 % par rapport aux parcelles non fertilisées, ce qui a, de fait, doublé la croissance. »
Les forêts en restauration depuis une décennie ont, elles aussi, affiché une réponse marquée : la croissance des arbres y a progressé d’environ 48 % avec une fertilisation à l’azote. À cette phase où les peuplements en reprise ont un besoin particulièrement élevé en nutriments, cela signifie bien plus de carbone immobilisé dans le bois et les branches.
Les forêts plus âgées butent sur un plafond nutritif
Au-delà des premières décennies, la dynamique s’inverse. Les forêts de 30 ans et celles d’environ 600 ans n’ont pratiquement montré aucun gain de croissance après apport d’azote. Leur développement semblait plutôt contraint par d’autres facteurs.
Le phosphore, pourtant un nutriment essentiel, a eu un effet étonnamment faible quel que soit l’âge. Aucune parcelle n’a présenté de réaction notable à l’ajout de phosphore, qu’il soit appliqué seul ou conjointement avec l’azote.
« Les effets les plus marqués étaient très ciblés : les terres nouvellement abandonnées et les jeunes forêts en régénération étaient les endroits où l’azote changeait réellement la donne. »
Ce profil suggère que les carences en nutriments consécutives à la déforestation ne durent pas éternellement. Avec le temps, le recyclage interne des feuilles et du bois, additionné d’apports naturels d’azote, semble rétablir un équilibre permettant la croissance sans fertilisation externe.
Pourquoi les sols déforestés peinent à se rétablir
Défricher une forêt tropicale pour l’élevage ou les cultures ne retire pas seulement les arbres : cela enlève aussi un important stock de nutriments accumulés durant des siècles. La mise à feu et les récoltes extraient l’azote et le phosphore du système. Ensuite, des pluies intenses peuvent lessiver ce qui reste, en entraînant les nutriments d’un sol mis à nu.
Même des décennies après l’abandon des terres et le retour de la forêt, les scientifiques peuvent encore observer la trace de cet appauvrissement. Les jeunes arbres se retrouvent face à une sorte de goulot d’étranglement nutritif : ils pourraient pousser vite, mais le « garde-manger » du sol est presque vide.
L’enjeu dépasse largement les paysages locaux. Les forêts tropicales comptent parmi les principaux puits de carbone de la planète. Elles absorbent plus de dioxyde de carbone qu’elles n’en émettent, compensant ainsi une partie des émissions de gaz à effet de serre d’origine humaine.
« On estime que les forêts tropicales en régénération, à elles seules, absorbent une grande part du carbone capté chaque année par les forêts du monde. »
Accélérer leur reprise via une meilleure gestion des nutriments pourrait donc apporter des bénéfices climatiques bien au-delà des limites des parcelles panaméennes.
Des sacs d’engrais aux arbres fixateurs d’azote
Les chercheurs ne plaident pas pour un épandage d’engrais industriels à l’échelle des tropiques. Ce serait extrêmement coûteux, irréaliste sur le plan logistique et risqué écologiquement.
Ils soutiennent plutôt que comprendre en quoi l’azote freine la régénération initiale peut orienter des reboisements plus intelligents. L’outil central : des arbres qui « fixent » l’azote naturellement.
Les arbres fixateurs d’azote, souvent des légumineuses, abritent des bactéries symbiotiques dans de petits nodules sur leurs racines. Ces bactéries prélèvent l’azote de l’air - qui contient environ 78 % de diazote - et le transforment en formes assimilables par les plantes.
« En plantant davantage d’espèces fixatrices d’azote dans les jeunes projets de restauration, les gestionnaires peuvent enrichir le sol de l’intérieur et accélérer le stockage du carbone sans intrants chimiques. »
Dans les forêts tropicales, de nombreux arbres légumineux indigènes remplissent déjà cette fonction. Intégrés aux mélanges d’essences lors du reboisement, ils peuvent, au fil du temps, reconstituer la fertilité des sols tout en soutenant une canopée diversifiée d’autres espèces.
Comment fonctionnent les arbres fixateurs d’azote
| Étape | Ce qui se passe |
|---|---|
| Partenariat racinaire | Des bactéries colonisent des nodules spécialisés sur les racines de l’arbre. |
| Capture de l’azote | Les bactéries convertissent le diazote atmosphérique en ammonium, un nutriment pour les plantes. |
| Croissance de l’arbre | L’arbre utilise cet azote pour produire feuilles, bois et racines. |
| Enrichissement du sol | Les feuilles et racines tombées se décomposent et ajoutent de l’azote au stock global du sol. |
Avec le temps, ce mécanisme peut extraire des peuplements entiers de jeunes forêts d’une « pauvreté en azote », les rendant plus productifs et plus efficaces pour capter le dioxyde de carbone.
Ce que cela change pour les stratégies climatiques
L’étude panaméenne apporte une preuve expérimentale rare d’une idée que les spécialistes des forêts soupçonnent depuis des décennies : l’appauvrissement en nutriments peut ralentir la restauration des forêts tropicales sur d’anciennes terres agricoles, et des apports ciblés d’azote peuvent lever ce frein.
Pour les politiques climatiques, ces résultats renforcent l’intérêt de protéger les forêts primaires existantes tout en soutenant un reboisement réfléchi sur les terres dégradées. Les forêts en régénération ne sont pas un sujet secondaire : elles constituent une composante majeure du budget carbone mondial.
Des projets de restauration qui intègrent des espèces fixatrices d’azote pourraient :
- accroître la séquestration du carbone pendant les 10 à 20 premières années
- limiter le recours aux engrais industriels
- améliorer la santé des sols et la résistance à la sécheresse
- favoriser, avec le temps, un assemblage d’espèces d’arbres plus diversifié
Ces bénéfices sont particulièrement pertinents dans des régions comme l’Amazonie et l’Amérique centrale, où d’immenses surfaces de pâturages et de terres cultivées pourraient redevenir forestières avec des politiques et des incitations adaptées.
Risques, limites et questions ouvertes
Même si les arbres fixateurs d’azote semblent une solution évidente, leur utilisation doit rester prudente. Planter trop massivement une seule légumineuse à croissance rapide pourrait faire baisser la biodiversité globale ou modifier le risque d’incendie. Les espèces choisies doivent correspondre aux écosystèmes locaux, aux droits fonciers et aux besoins des communautés.
La question du calendrier compte aussi. Les avantages les plus nets d’un surplus d’azote apparaissent durant les premières décennies. Les planificateurs de la restauration devront peut-être raisonner par étapes : s’appuyer fortement sur les fixateurs d’azote au départ, puis laisser davantage de place aux espèces de fin de succession, plus lentes, à mesure que les sols se reconstituent.
Autre inconnue : la manière dont le changement climatique interagira avec la disponibilité des nutriments. Des températures plus élevées, des régimes de pluie modifiés et des sécheresses plus fréquentes pourraient transformer la vitesse de circulation de l’azote dans ces systèmes, ainsi que l’efficacité avec laquelle les jeunes forêts l’utilisent.
Termes clés que les lecteurs sur le climat demandent souvent
Puits de carbone : écosystème ou processus qui absorbe plus de dioxyde de carbone de l’atmosphère qu’il n’en émet. Les forêts tropicales, les tourbières et les océans figurent parmi les principaux puits naturels.
Biomasse : masse totale de matière biologique vivante dans une zone donnée, généralement exprimée en poids sec. En forêt, la biomasse aérienne correspond surtout aux troncs, branches et feuilles.
Forêt secondaire : forêt qui repousse sur des terres auparavant défrichées ou fortement perturbées par l’activité humaine, par opposition à une forêt primaire restée relativement intacte pendant des siècles.
Pour les propriétaires fonciers, les ONG et les pouvoirs publics qui préparent de nouveaux projets de plantation d’arbres ou de régénération naturelle, ces résultats pointent un ajustement concret et applicable : donner un rôle central aux arbres fixateurs d’azote, en particulier dans la première génération de plantations sur des pâturages ou champs épuisés. Ce choix peut faire la différence entre une forêt qui revient au ralenti et une forêt qui redémarre rapidement, en retirant bien davantage de carbone de l’air au cours des décennies cruciales à venir.
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