Impact des perturbations sur le stockage de carbone aérien et vulnérabilité des gros arbres dans des peuplements forestiers de vieux bois résineux en Lettonie

Pourquoi les grands arbres anciens comptent pour le climat

Quand on pense à lutter contre le changement climatique, on imagine souvent planter de nouveaux arbres. Mais dans de nombreuses forêts boréales, ce sont les arbres les plus vieux et les plus gros qui retiennent silencieusement la majeure partie du carbone extrait de l’air. Cette étude lettone pose une question apparemment simple : que devient la « banque » de carbone de la forêt si quelques-uns de ces géants meurent lors de tempêtes, d’épidémies d’insectes ou tout simplement de vieillesse ?

Forêts anciennes dans une Europe en mutation

À travers l’Europe, les forêts véritablement anciennes et relativement intactes sont devenues rares après des siècles d’exploitation et de sylviculture moderne. En Lettonie et chez ses voisins, des parcelles de forêts « de vieux bois » résineuses — dominées par le pin sylvestre et l’épicéa commun — survivent comme des archives vivantes de l’aspect passé des forêts. Les auteurs ont comparé 44 peuplements anciens, d’environ 170–200 ans, à 47 peuplements « matures » d’à peu près la moitié de cet âge, mais poussant sur les mêmes types de sols minéraux et dans la même zone hémiboréale. En mesurant des milliers d’arbres et des morceaux de bois mort dans des placettes détaillées, ils ont pu estimer combien de carbone était stocké hors sol dans les arbres vivants et le bois mort, et à quel point ce carbone est vulnérable à la perte des plus gros tiges.

Quelques géants portent l’essentiel du poids

Les mesures ont révélé un motif frappant : les peuplements anciens avaient beaucoup moins d’arbres par hectare que les peuplements matures, mais leurs arbres étaient beaucoup plus gros. Dans les peuplements anciens, les grands arbres au diamètre de fût supérieur à 40 cm représentaient seulement 14–22 % de tous les arbres, et pourtant ils stockaient environ la moitié (49–58 %) de tout le carbone de la biomasse arborée. Dans les peuplements plus jeunes, les gros arbres étaient rares — autour de 4 % des arbres — et ne détenaient que 11–14 % du carbone. En moyenne, un grand pin individuel dans un peuplement ancien contenait à lui seul environ une tonne de carbone. Les stocks de carbone dans les arbres vivants étaient globalement les plus élevés dans les vieilles forêts de pin, un peu plus faibles dans les vieilles forêts d’épicéa, et similaires entre les deux essences dans les peuplements matures. Cela montre que, avec suffisamment de temps et des perturbations relativement faibles, ces forêts résineuses anciennes peuvent accumuler des réservoirs de carbone très importants.

Le bois mort raconte une histoire de perte lente

Les forêts anciennes ne se résument pas aux arbres vivants. Les poutres tombées et les troncs morts debout stockent aussi du carbone et abritent une grande diversité d’organismes. Comme prévu, les stocks de carbone du bois mort étaient bien plus élevés dans les vieux peuplements que dans les peuplements matures pour les deux essences, bien qu’ils varient fortement selon les sites. Dans les forêts d’épicéa, plus de la moitié de ce carbone se trouvait dans les grumes couchées ; dans les forêts de pin, près de la moitié était dans des arbres morts debout qui peuvent mettre longtemps à basculer et à se décomposer. La plupart du bois mort était à des stades précoces ou modérés de décomposition, ce qui suggère une mortalité continue mais non catastrophique des arbres. En même temps, le bois mort ne représentait qu’environ un cinquième du volume total du peuplement, indiquant que ces sites ont connu relativement peu de perturbations récentes à grande échelle — ce qui rend leurs stocks de carbone actuels impressionnants, mais aussi fragiles si les perturbations s’intensifient.

Que se passe-t-il si les plus grands arbres disparaissent ?

Pour simuler les dommages futurs dus au vent ou aux insectes, les chercheurs ont réalisé une expérience papier simple : ils ont recalculé à plusieurs reprises le stockage de carbone après « avoir retiré » les 1 à 15 plus grands arbres de chaque placette. Comme tant de carbone était concentré dans ces géants, les pertes modélisées furent spectaculaires, en particulier dans les peuplements anciens. Dans les forêts de pin, abattre ou perdre seulement six des plus grands arbres dans une petite placette réduisait la biomasse arborée carbonée d’environ moitié ; chez l’épicéa, retirer seulement cinq géants produisait un effet similaire. Les peuplements matures perdaient aussi du carbone lorsque les gros arbres étaient enlevés, mais il fallait retirer davantage d’arbres — environ huit à neuf — pour atteindre la même réduction de 50 %. En d’autres termes, les forêts anciennes sont d’excellents coffres-forts à carbone précisément parce qu’elles reposent fortement sur un petit nombre d’arbres massifs ; cette même dépendance les rend particulièrement sensibles à tout processus qui cible ou déracine ces arbres.

Un équilibre délicat dans la banque carbone forestière

Pour le lecteur non spécialiste, la conclusion est claire : les conifères anciens et de grand diamètre fonctionnent comme des batteries surdimensionnées stockant le carbone réchauffant le climat. Les peuplements anciens de pin et d’épicéa de Lettonie semblent proches de la limite supérieure de ce que de telles forêts peuvent stocker hors sol. Pourtant, cette richesse est précaire. Perdre seulement quelques-uns des plus gros arbres — par vieillissement, tempêtes plus violentes ou invasions d’insectes que le changement climatique pourrait aggraver — et une forêt peut rapidement céder une grande partie de son carbone stocké. L’étude suggère que protéger les peuplements anciens restants, surveiller les perturbations et réfléchir soigneusement à la manière de maintenir debout les grands arbres seront des éléments cruciaux si ces forêts doivent continuer à servir d’alliés fiables et à long terme pour l’atténuation du climat.

Citation: Ķēniņa, L., Elferts, D., Jaunslaviete, I. et al. Disturbance event impact on aboveground carbon storage and vulnerability of large trees in old-growth coniferous forest stands in Latvia. Sci Rep 16, 6471 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37378-1

Mots-clés: forêts anciennes, stockage de carbone forestier, gros arbres, forêts de conifères en Lettonie, impacts des perturbations