Forêt de Bailly (Yvelines). © William Beaucardet

Imaginer les forêts de demain

UNE PANOPLIE DE SERVICES FORESTIERS - Les pouvoirs des sols

    

Mis à jour le 23/06/2016
Publié le 23/06/2016

Le sol, puits de carbone

Cette bonne odeur d’humus qui stimule vos narines lorsque vous vous promenez en forêt, qu’est-ce donc ? Il s’agit de la matière végétale qui se décompose lentement ou, si vous préférez, du CO2 qui a été transformé en molécules végétales. Le sol des forêts accumule d’incroyables quantités de carbone qui se trouvaient auparavant dans l’atmosphère et participe donc à l’équilibre climatique. Il y a plus de carbone accumulé dans le sol d’une forêt que dans le tronc et les branches des arbres. Deux phénomènes ont lieu dans le sol : d’une part, les feuilles, les branches et les racines des arbres meurent et retournent au sol périodiquement, créant une litière organique aérienne et souterraine. D’autre part, d’innombrables organismes (vers, champignons, insectes, bactéries) dégradent cette litière. Une partie des débris végétaux est modifiée et incorporée plus en profondeur avec les particules minérales du sol. Une autre partie redevient du CO2 et retourne vers l’atmosphère. Généralement, dans une forêt exploitée de façon extensive, la matière organique se dégrade plus lentement qu’elle ne s’accumule. Dans ce cas, même une forêt mature continue à séquestrer du CO2 de l’atmosphère.

Le triple impact d’une intensification de la récolte

Les besoins en énergies renouvelables augmentent, ce qui devrait conduire à une intensification de l’exploitation forestière. De nombreux propriétaires forestiers - qui jusque-là ne récoltaient que les troncs - voudraient désormais produire de l’énergie à partir des petites branches, rameaux et feuilles qui représentent tout de même 20 % de la biomasse d’un arbre. Ceci pourrait avoir un impact non négligeable sur le carbone stocké dans le sol. En effet, avec la récolte des menus bois, la matière végétale au sol perdrait un apport important de carbone. Dans certains cas, cette exploitation, en perturbant les sols, pourrait accélérer le travail des décomposeurs et le retour du carbone vers l’atmosphère. Mais les chercheurs ont identifié deux autres impacts tout aussi importants. D’une part, les branches, rameaux et feuilles contiennent jusqu’à 50 % des minéraux accumulés par un arbre. En temps normal, ces minéraux reviennent au sol grâce à la décomposition. Prélever ces parties conduit donc à un appauvrissement du sol en nutriments nécessaires à la génération suivante d’arbres. D’autre part, la matière organique du sol participe aussi à la fertilité des sols. Perturber son renouvellement peut donc contribuer au dysfonctionnement des écosystèmes forestiers. Ainsi, lorsque les branches et les feuilles sont récoltées, la rotation suivante perd 3 à 7 % en productivité en moyenne. D’autres fonctions de l’écosystème (maintien de la qualité de l’eau, biodiversité...) sont souvent également impactées.

Les cendres de la fertilité

Les pays scandinaves, l’Allemagne et l’Amérique du Nord ont trouvé une solution possible à l’appauvrissement du sol issu de l’intensification de la récolte forestière : l’épandage des cendres produites par les chaudières ou les centrales thermiques. Ces cendres, que l’on peut enrichir en minéraux et matière organique, reviennent donc à la forêt et permettent de maintenir son niveau de fertilité. Toutefois, si le principe n’est pas remis en cause, certains points font encore débat. Ainsi, les impacts de ces épandages sont complexes. Ils peuvent aboutir à une élévation parfois importante du pH du sol. De plus, si les cendres sont mal choisies ou mal contrôlées, elles peuvent enrichir le sol en éléments indésirables comme le plomb. Les cendres ont également un impact écologique sur les organismes du sol et plus généralement sur la biodiversité de l’écosystème. En France, l’épandage de cendres est aujourd’hui interdit en forêt, mais ceci est en débat et pourrait évoluer. En effet, cette méthode, si elle est raisonnée et bien adaptée à chaque situation forestière, a un intérêt écologique et économique indéniable. C’est pourquoi les chercheurs de l’Inra s’efforcent actuellement de comprendre les effets des cendres sur les écosystèmes forestiers.

Un réseau pour tester l’impact des cendres

Depuis 2013, le réseau Manipulation de la matière Organique du Sol (MOS) a pour objectif d’étudier l’impact d’un prélèvement accru de biomasse de la forêt sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers. Au sein de ce réseau, les chercheurs étudient notamment le maintien de la fertilité du sol et le rôle de sa faune dans la dégradation de la matière organique du sol. En serre et sur 18 sites dans différents types de forêts, ils testent l’effet sur la croissance des arbres et sur les organismes du sol de différents types de cendres : cendres brutes ou sous forme de granulés, enrichies avec de la dolomie (une roche calcaire) ou des résidus organiques... Ils s’intéressent aussi à l’accueil que pourraient réserver les exploitants des forêts et les citoyens à cette technique d’enrichissement du sol. Parmi leurs objectifs : éclairer les réglementations futures sur l’épandage des cendres en forêt.

L’histoire des champignons symbiotiques décryptée

Un consortium international piloté par l’Inra a décrypté le génome de 13 espèces de champignons forestiers parmi lesquels le bolet et l’amanite tue-mouche. Cette étude de paléogénomique a permis aux chercheurs de retracer l’histoire évolutive des champignons établissant des symbioses avec les racines des arbres. En échange d’eau et de nutriments, les champignons obtiennent des sucres de leur plante-hôte. Cette symbiose leur a fait perdre les enzymes de dégradation du bois caractéristiques de leurs cousins xylophages. Ils ont également développé une véritable communication chimique avec les arbres afin de s’installer dans la racine. Ces études de génomique fournissent des éléments utilisables pour évaluer l’impact des changements globaux sur les services écosystémiques assurés par ces champignons.

Boletus edulis en forêt de Montfort sur Meu (35).,. © Inra, SUFFERT Frédéric
Boletus edulis en forêt de Montfort sur Meu (35)., © Inra, SUFFERT Frédéric
Amanita muscaria en forêt de Montfort sur Meu (35).,. © Inra, SUFFERT Frédéric
Amanita muscaria en forêt de Montfort sur Meu (35)., © Inra, SUFFERT Frédéric