Le tiers des forêts françaises

« Je ne savais pas », c’est souvent ce que répondaient les visiteurs du stand Guyane à la COP21. Je ne savais pas que la Guyane, représentant plus du tiers des forêts françaises, hébergeait au moins la moitié du stock de carbone forestier national. Je ne savais pas qu’aujourd’hui en Guyane, près de la moitié du territoire fait l’objet de mesures de protection.
Cette COP21, en plus de l’accord de Paris déjà qualifié d’historique par certains, aura donc permis de remettre en mémoire quelques faits et chiffres sur la Guyane. L’occasion, surtout, de rappeler que cette forêt, qui représente un patrimoine exceptionnel, est aussi, aujourd’hui, un enjeu de développement local.

Aux Nouragues

Au même moment, à la station de recherche des Nouragues, le soleil se lève. Penchée sur un écran au sommet d’une tour émergeant de la forêt, Elodie Courtois observe les instruments de mesure. Bientôt, sous l’effet des premiers rayons du soleil, la photosynthèse va démarrer : les arbres vont absorber le CO₂ atmosphérique pour le transformer en éléments solides : des nutriments, du bois, des feuilles…
La tour Nouraflux, dernière-née du réseau guyanais d’observation des gaz à effet de serre, permet de quantifier ce phénomène, en temps réel, au moyen de sondes et d’algorithmes complexes. Elle peut également évaluer les quantités de dioxyde de carbone que la forêt rejette par son fonctionnement naturel, en particulier quand les plantes respirent. Ces données sont intégrées dans le réseau de référence mondial fluxnet pour la communauté scientifique. Un des enjeux est de déterminer les quantités de carbone absorbées et rejetées pour établir le bilan des forêts amazoniennes. Des données qui seront, un jour, intégrées aux analyses d’organismes comme le Giec, le Groupe International d’Expertise sur le Climat.

Pourquoi mesurer le carbone ?

Les forêts tropicales sont considérées comme un des principaux stocks de carbone à l’échelle mondiale. Un stock, car le principal constituant de la matière organique est justement le carbone et qu’un hectare de forêt tropicale en bonne santé en contient, en Guyane, entre 150 et 180 tonnes. Autant de carbone qui, si la forêt est détruite ou mal gérée, retournerait dans l’air sous forme de gaz à effet de serre, contribuant ainsi au réchauffement de l’atmosphère.
Mais les forêts peuvent également être des puits, absorbant chaque année un peu plus de CO₂ qu’elles n’en rejettent. Pour la forêt amazonienne, cette quantité est estimée par le GIEC entre 1 et 2 tonnes de carbone par hectare (1). Le changement climatique pourrait changer la donne. Car l’Amazonie, de loin la plus vaste forêt tropicale du monde, voit sa capacité de stockage et d’absorption du carbone lentement diminuer. Comme le rappelle Bruno Hérault, chercheur au Cirad (UMR ECOFOG de Kourou) « on considérait que la forêt amazonienne absorbait chaque année autant de dioxyde de carbone que l’ensemble du continent sud-américain n’en émettait. Aujourd’hui, ce n’est plus vrai ».
Si aujourd’hui il est possible d’apporter des données chiffrées sur ces sujets, c’est grâce au développement d’un important dispositif de mesure qui permet de mieux comprendre le fonctionnement des forêts tropicales mais aussi et surtout de suivre leur évolution, face aux changements climatiques.
La Guyane se caractérise par un réseau de recherche particulièrement dense qui a permis le développement d’études sur le carbone forestier depuis les années 1990. La stabilité politique et économique du territoire en fait un lieu privilégié pour la collecte de données sur le long terme sans risque d’interruption due aux aléas que connaissent de nombreuses zones de la région tropicale.

Un réseau, deux manières de mesurer le carbone

Le carbone est l’élément constitutif des êtres vivants, mais il est également présent dans l’air sous forme de gaz carbonique ou de méthane, ou encore dans les produits pétroliers. Estimer la quantité de carbone, présent sous plusieurs formes dans les écosystèmes est une tâche complexe. Le réseau guyanais utilise deux approches.
Mesurer les stocks. En forêt tropicale, le carbone constitue le composant majeur des plantes, en particulier des arbres, sous forme de bois et de feuilles. Le réseau Guyafor utilise cette approche pour évaluer les stocks de carbone présents sur des parcelles de référence. Il comprend 12 sites, répartis sur tout le territoire, couvrant une superficie totale de près de 235 ha.
Au moyen de mesures annuelles (ou bisannuelles) du diamètre des arbres et par l’usage d’équations allométriques, on évalue la quantité de carbone que contient la forêt. En comparant les résultats d’une période sur l’autre on peut ainsi savoir si le stock a augmenté ou diminué. Ce dispositif permet de donner une image de l’évolution des forêts sur toute la Guyane. C’est sur la base de cet outil qu’on peut aujourd’hui prédire ou estimer le stock de carbone de l’ensemble du territoire guyanais, en fonction des données de référence des parcelles mais aussi d’autres facteurs comme les caractéristiques des sols ou la pluviométrie.
Mesurer les flux. Les dispositifs de mesure des flux enregistrent, quant à eux, les échanges de dioxyde de carbone et d’eau (2) entre le couvert végétal (forêt ou prairie) et l’atmosphère en utilisant la méthode dites des flux turbulents (aussi appelé “ Eddy covariance”). Très simplement, un anémomètre sonique qui enregistre la vitesse et la direction du vent en trois dimensions est couplé avec un analyseur de gaz permettant d’obtenir la concentration de CO₂ et de H₂O. Ces deux données sont enregistrées à très haute fréquence (10 mesures par seconde) et permettent ainsi de déterminer l’ampleur et la direction (entrant ou sortant de la canopée) des flux de gaz. Cette méthode permet d’avoir une vision en temps réel du fonctionnement de l’écosystème, en fonction des saisons, de la pluviométrie ou de la luminosité.

Nouraflux, le dernier né du réseau guyanais

Le dernier dispositif de ce vaste réseau de collecte de données couvrant une grande partie du territoire guyanais a été inauguré il y a un peu plus d’un an, à la station de recherche des Nouragues, gérée par le CNRS. Prouesse technique, car l’acheminement, le fonctionnement et le traitement des enregistrements de ce dispositif sont compliqués par l’éloignement et l’isolement du site. Avec cet outil, c’est toute une gamme de moyens de caractérisation des écosystèmes qui se complète, en apportant des informations sur les forêts de l’intérieur, encore mal documentées. Nouraflux vient compléter les données du site Guyaflux mis en place en 2003 par l’Inra, situé sur le littoral, à Paracou, qui a déjà engrangé des données précieuses sur les variations de flux de carbone entre la forêt et l’atmosphère.
Deux autres dispositifs, issus du projet Carpagg sont installés dans des prairies exploitées et permettent de documenter les cycles du carbone des pâturages, principale superficie du territoire après la forêt.

Des données utiles aux scientifiques et aux décideurs locaux

L’ensemble de ces résultats est aujourd’hui utilisé à différentes échelles, par exemple dans un travail récent publié par la revue scientifique Nature à l’échelle de l’Amazonie. Cet article, très commenté par les médias pendant la COP21, a en particulier montré que la capacité de la forêt amazonienne à absorber le dioxyde de carbone de l’air avait fortement diminué ces dernières années. Comme l’explique Bruno Hérault, un des coauteurs de cette étude. « Plusieurs facteurs peuvent entrer en compte, en particulier les fortes sécheresses de 2005 et 2010 en Amazonie centrale, mais aussi l’augmentation de la température de l’air, rendant la photosynthèse moins efficace… Dans ce contexte, les forêts guyanaises n’ont pas particulièrement souffert, leur position particulière dans le vaste massif amazonien les ayant mises, pour l’instant, à l’abri des épisodes de sècheresse intense. »

Les données collectées alimentent en parallèle l’observatoire du carbone en Guyane, porté par Guyane énergie climat. Ce projet, soutenu par les fonds européens, a en particulier permis de développer des outils de suivi des émissions de gaz à effet de serre en Guyane : un outil à destination des citoyens et décideurs locaux. La principale démarche aujourd’hui lancée, en plus du partage des données collectées, consiste à dresser le bilan de gaz à effet de serre du territoire, et à identifier les principales sources d’émission. Sans surprise, la forêt joue un rôle majeur. En effet, près de 80 % des émissions du territoire sont liées à la déforestation que ce soit pour le développement d’activités économiques (agriculture, urbanisation) ou d’autres, moins souhaitables, comme l’orpaillage clandestin. Ces estimations sont rendues possibles par l’utilisation couplée de données issues du monde scientifique et d’outils techniques de suivi de la déforestation. C’est en particulier le cas des images fournies par la station de réception SEAS Guyane. Celles-ci ont été utilisées pour mesurer et localiser la déforestation à l’échelle de la Guyane (inventaire forestier national) et estimer les quantités de carbone que cette déforestation a pu générer. La caractérisation et la connaissance de l’emprise spatiale de l’ensemble des milieux d’un territoire sont un préalable fondamental afin de quantifier le carbone contenu et d’en mesurer les échanges.
C’est pourquoi, la plateforme territoriale d’information géographique de la Collectivité de Guyane “ Guyane SIG” œuvre au développement de bases de données à grande échelle concernant la connaissance approfondie des facteurs du milieu (géologie, formations superficielles, sols, modèles numériques de terrain…) permettant leur caractérisation.
Les émissions de CO2 en Guyane restent néanmoins faibles, en particulier au regard de la forte croissance démographique du territoire. De plus, les émissions par habitant diminuent.
La production d’énergie et les transports, largement prépondérants dans les autres territoires français, restent loin derrière et représentent respectivement 10 % et 5 % des émissions. Les données issues des dispositifs de mesure forestiers ont permis de mettre en lumière l’importance du stock forestier guyanais, évalué à 1 250 mégatonnes de carbone, soit au moins la moitié du stock national : un véritable patrimoine. Cette estimation ne prend pas encore en compte les mangroves, qui sont également un enjeu majeur en matière de gestion et de protection. C’est une thématique nouvelle pour la recherche en Guyane que le groupement de recherche LiGA (Littoraux de Guyane sous influence Amazonienne) aborde depuis maintenant deux ans. Les résultats commencent à émerger avec les premières estimations de stocks de carbone de mangroves ou les mesures de carbone dissous dans l’océan.
Au-delà de cette démarche d’observation du territoire, cette base de connaissances permet également aujourd’hui d’identifier et d’évaluer les solutions pour les filières locales. C’est le cas des simulateurs d’impacts carbone des projets d’aménagement ou de développement comme Guyasim. Ce logiciel offre la possibilité d’évaluer les émissions liées à un projet et donc de déterminer la quantité de carbone à compenser ou d’envisager des ajustements permettant de limiter les émissions. Il s’agit aussi de développer des pratiques permettant d’augmenter le stockage de carbone dans les sols des prairies, d’évaluer les avantages des nouvelles méthodes d’exploitation « faible impact » de la filière bois ou encore de montrer l’intérêt de l’usage du bois-énergie, pour concilier développement du territoire et protection de l’environnement.

Texte de Benjamin Oulliac
Photos P-O Jay, Aéroprod Amazonie

(1) Depuis onze ans, on observe grâce à Guyaflux un stockage de carbone de l’ordre de 3 t C/ha/an

(2)  Car l’eau est un gaz à effet de serre aussi, mais avec un pouvoir (ou potentiel) réchauffant qui est faible et sa durée de séjour dans l’atmosphère est très faible. La mesure de l’eau permet de quantifier la transpiration de l’écosystème