Une croissance plus longue des arbres ne signifie pas toujours plus de bois

• Les scientifiques du WSL et leurs collaborateurs ont analysé des échantillons de bois des forêts de conifères sur quatre continents afin d’étudier les effets du climat sur la formation du bois.
• La hausse des températures a prolongé la période de formation des cellules ligneuses, sans pour autant toujours augmenter le nombre de cellules produites par an.
• La vitesse de production des cellules ligneuses est un facteur important pour prédire l’impact du changement climatique sur la croissance des forêts et le stockage du carbone.

Dans les forêts non tropicales, les hivers froids interrompent la croissance des arbres. Le réchauffement climatique y prolonge la saison de croissance, c’est-à-dire la période durant laquelle les arbres absorbent le carbone par photosynthèse et le stockent dans le bois. Cela pourrait potentiellement contribuer à atténuer le changement climatique en augmentant leur capacité à stocker du carbone. Mais est-ce vraiment le cas ?

Pour le savoir, une équipe internationale comprenant des scientifiques de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage WSL a analysé plus de 50 000 échantillons de bois provenant de forêts de conifères réparties sur quatre continents. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Science.

« Cet ensemble de données unique a nécessité un travail collaboratif considérable sur de nombreuses années », explique Antoine Cabon, écologiste forestier au WSL et au Conseil national de la recherche espagnol. « Les scientifiques de chaque institut partenaire ont régulièrement prélevé des échantillons de bois tout au long de la saison de croissance. Au laboratoire, chaque échantillon a ensuite été traité, photographié au microscope et analysé cellule par cellule. »

Les scientifiques ont étudié la xylogenèse, c’est-à-dire la formation et le développement de nouvelles cellules ligneuses, appelées « cellules de xylème », situées dans les cernes les plus externes. « En observant les échantillons au microscope, nous pouvons voir exactement à quel moment les arbres forment activement du bois », explique M. Cabon. « Ainsi, nous avons pu observer quand ce processus commence et s’arrête, mais aussi à quelle vitesse il se déroule. »

Le Lötschental figurait parmi les sites étudiés. Depuis 20 ans, les scientifiques du WSL y prélèvent chaque semaine des échantillons de bois pendant la saison de croissance, à différentes altitudes de cette vallée valaisanne. 

« Des observations aussi fréquentes sur une aussi longue durée sont extrêmement rares et utiles », explique Patrick Fonti, dendrochronologue au WSL, qui coordonne le suivi. « En suivant les mêmes arbres à travers les années, nous pouvons reconstituer la manière dont la formation du bois réagit aux conditions environnementales. »

Dans l’ensemble, l’équipe a constaté que la vitesse de production des nouvelles cellules ligneuses influence davantage la production annuelle de cellules que la durée de la saison de croissance. Cette vitesse varie considérablement, allant d’une nouvelle cellule de bois par mois à deux cellules par jour.

La température influence la vitesse et la durée de la formation du bois différemment. Des conditions plus chaudes ont en effet prolongé la saison de croissance, mais n’ont pas indéfiniment accéléré la vitesse de la production cellulaire. Au-delà d’une température annuelle moyenne d’environ 6 °C, celle-ci ralentit, probablement en raison d’une moindre disponibilité en eau. Une saison de croissance plus longue ne se traduit donc pas nécessairement par une production de bois plus importante (comme l’ont montré nos recherches précédentes sur les arbres suisses). 

Ces résultats permettent d’expliquer pourquoi une période de croissance plus longue peut avoir un impact différent sur les forêts selon leur latitude. L’étude montre que les forêts boréales, plus froides, tirent généralement profit de températures plus chaudes, car elles poussent plus longtemps et plus vite. En revanche, dans les forêts méditerranéennes et tempérées, plus chaudes, les avantages d’une saison de croissance allongée sont souvent atténués — voire surpassés — par le ralentissement de la production cellulaire.

« À mesure que les températures augmentent, même les forêts boréales pourraient connaître un ralentissement de la formation du bois et perdre les avantages d’une saison de croissance plus longue », estime Antoine Cabon. « Nos résultats montrent que, pour prédire la réaction des forêts au réchauffement climatique, il serait important de considérer non seulement la durée de formation du bois, mais aussi la rapidité avec laquelle elle se produit. »

Cette étude remet en question l’attente que les saisons de croissance plus longues améliorent nécessairement le stockage du carbone dans les forêts et atténuent ainsi le changement climatique. « Bien que le stockage du carbone ne dépende pas uniquement des cellules du xylème », précise Patrick Fonti, « un ralentissement de la formation du bois réduit en fin de compte la capacité des forêts à agir comme des puits de carbone. »

Cyrille Ratgeber (INRAE, Nancy)

cyrille.rathgeber@inrae.fr

Cabon A. et. al. Growth rate overrides the benefit of extended growing season from boreal to semiarid conifers. Science 2026; 393(6816):1101-1106. DOI: 10.1126/science.aec8866