L'ampleur des changements climatiques, de leurs causes et de leur impact possible sur la géographie de la France à l'horizon 2005, 2050 et 2100 (Tome 1 : Rapport)

B. L'INFLUENCE DE LA CONCENTRATION EN DIOXYDE DE CARBONE SUR LA PHOTOSYNTHÈSE

Il est apparu que l'augmentation de la teneur en gaz carbonique pouvait avoir une influence éventuellement positive sur les écosystèmes. En effet, l'augmentation de la productivité des écosystèmes, c'est-à-dire la stimulation de la photosynthèse, pouvait conduire à une augmentation de l'absorption de gaz carbonique.

Il a été constaté qu'une augmentation de 300 ppmv en CO₂ pouvait stimuler la photosynthèse des arbres isolés d'environ 60 % en moyenne - ces arbres isolés étant stimulés non seulement par l'effet direct du CO₂, mais aussi par la croissance supérieure de la surface foliaire. En revanche, la stimulation de la photosynthèse d'un couvert forestier fermé n'est que d'environ 25 % à 30 %. D'où la conclusion que l'effet fertilisant du CO₂ peut constituer un puits de carbone important. Il en est de même chez les plantes cultivées, pour lesquelles un doublement du CO₂ entraîne une augmentation de productivité de 30 à 40 %.

De plus, l'augmentation de la température peut également accroître la productivité des forêts, en allongeant la durée de la saison de croissance.

Une question reste à trancher, celle de savoir si les temps de résidence du carbone dans la biomasse et dans la matière organique du sol sont susceptibles de varier avec l'augmentation de la productivité.

La biosphère continentale absorbant environ chaque année près de deux millions de tonnes de carbone, la question demeure de savoir comment détecter cette augmentation du stock de carbone dans la biomasse et les sols, et apprécier l'homogénéité de ce stockage sur la surface des océans et dans les zones privilégiées.

Sur ces points, il a été noté que l'amplitude des fluctuations saisonnières du CO₂ a augmenté, ce qui suggère que l'augmentation démarre plus tôt, que la saison de croissance végétale dure de plus en plus longtemps dans l'hémisphère nord (environ 8 jours de plus entre 1981 et 1991), que les forêts européennes poussent plus vite, notamment les principales espèces forestières françaises (sapins, épicéas, chênes sessiles, chênes pédonculés, hêtres). La même tendance a été observée en Suisse et en Scandinavie. Cependant, il a été noté qu'au-delà de l'augmentation du CO₂, les dépôts d'azote et de soufre constituaient aussi une sorte d'apport involontaire d'engrais, à travers les mécanismes d'émission et de diffusion des polluants atmosphériques.

Ces modifications du gaz carbonique comme des températures doivent être prises en compte pour éviter des erreurs dans le choix des espèces plantées. En outre, pour être durable, l'enrichissement en CO₂ doit s'accompagner d'une augmentation du flux d'azote disponible chaque année pour les arbres. Cette possibilité de maintien du puits de carbone continental dépend très fortement de cette relation entre les sites de carbone et de l'azote.

Des mesures ont indiqué que même dans des forêts considérées comme à l'équilibre, il semblait exister un puits de carbone significatif. Toutefois, d'une manière générale, la biosphère continentale est actuellement en déséquilibre (augmentation du CO₂ atmosphérique, de la température, des dépôts azotés, changement d'utilisation des terres). D'où un accroissement général de la production primaire, mais il reste à estimer l'importance et la durée de ces phénomènes au cours des années à venir, en fonction de la variabilité du climat.