Indicateur 4.1.1 - Variation nette de la quantité de carbone dans les écosystèmes forestiers
Indicateur de base


Les végétaux assimilent et stockent le dioxyde de carbone (CO₂), l'un des principaux gaz à effet de serre présents dans l'atmosphère terrestre, et le transforment pour produire par photosynthèse les glucides nécessaires à leur croissance. De par leur vaste répartition sur la planète et leur grande capacité de stockage du carbone, les forêts jouent un rôle important dans l'assimilation mondiale du CO₂, son stockage et son rejet dans l'atmosphère. Les stocks de carbone évoluent en fonction du prélèvement de carbone opéré par les forêts au cours de leur croissance, et des rejets de carbone dans l'atmosphère opérés par la respiration des arbres de leur vivant, et par leur décomposition (notamment à cause des insectes et des maladies) ou leur destruction par l'incendie, mais en fonction également des quantités de carbone transférées aux produits forestiers par la récolte.

Des perturbations comme le feu entraînent non seulement une libération de carbone au moment où elles surviennent mais également un transfert de grandes quantités de cet élément vers la matière organique morte qui, en se décomposant, le libérera durant les décennies suivantes. Lorsque des forêts commencent de nouveau à croître dans les stations perturbées, elles stockent du carbone. Les variations dans les stocks de carbone peuvent donc s'expliquer aussi bien par les effets des perturbations passées que par la structure des classes d'âge de la forêt. Comme il fallait s'y attendre, les répercussions potentielles des changements climatiques sur la fréquence et l'intensité des perturbations - notamment le feu et les insectes - sont fort préoccupantes pour la dynamique du carbone des forêts du Canada (Kurz et al., 1992).

Les forêts canadiennes représentent environ 10 % de l'ensemble des forêts de la planète, et il est donc essentiel de comprendre leur bilan du carbone. Le Canada pourra ainsi, compte tenu de ce qui est déjà connu des cycles et bilans du carbone des forêts mondiales, mieux évaluer le rôle que ses forêts peuvent jouer pour l'aider à remplir ses engagements en vertu du Protocole de Kyoto. Cet indicateur dresse le bilan de l'ensemble des échanges de carbone entre les écosystèmes forestiers et l'atmosphère et révèle si les forêts du Canada constituent un puits ou une source de carbone atmosphérique.

Les chercheurs s'emploient actuellement à perfectionner et à mettre en ouvre une méthode améliorée d'estimation de l'évolution des stocks de carbone dans les forêts du Canada, mais les résultats de leurs travaux n'étaient malheureusement pas encore disponibles lors de la rédaction du présent rapport. Une étude de cas sur les variations des stocks de carbone dans les plaines boréales du Manitoba et de la Saskatchewan, effectuée à l'aide de la version améliorée du modèle du carbone, fournit un exemple des estimations de carbone qui pourront bientôt être produites pour l'ensemble des écosystèmes forestiers du Canada. Le bilan national 2000 des critères et indicateurs, qui s'appuyait sur une version antérieure du modèle du bilan du carbone pour le secteur forestier canadien (Kurz et Apps, 1999) et sur un précédent inventaire de la biomasse (Bonnor, 1985), soulignait que les forêts du Canada étaient, en moyenne, une source de carbone atmosphérique et avaient rejeté 44,6 Mt de carbone par année entre 1990 et 1994.

Étude de cas :

Variations des stocks de carbone dans l'écozone des plaines boréales du Manitoba et de la Saskatchewan

Située dans le centre du Manitoba et de la Saskatchewan, cette région comprend 10,7 millions d'hectares de forêt, dominée par l'épinette, le sapin et le pin gris. Des tremblaies et des peupleraies sont présentes dans les secteurs situés près de l'écozone des prairies.

La variation annuelle nette du carbone des écosystèmes forestiers de cette région a été négative entre 1990 et 2001, c'est-à-dire que cette forêt constituait une source de carbone atmosphérique pendant cette période (figure 4.1a). Cependant, la diminution des émissions au cours de la période à l'étude s'est traduite par un bilan du carbone presque neutre en 2001. Au cours de la période à l'étude, la variation nette des stocks de carbone fluctuait considérablement, principalement en raison des perturbations naturelles, comme en 1995, année pendant laquelle l'activité des feux de forêt a été intense dans les écosystèmes forestiers (figure 4.1b). Malgré les pics des émissions associés aux perturbations naturelles, la capacité globale d'assimilation du carbone de la forêt de cette région a augmenté durant la période à l'étude, probablement en raison du nombre croissant de peuplements jeunes à croissance rapide.



Figure 4.1a Estimations des variations des stocks de carbone dans les forêts de l'écozone terrestre des plaines boréales en Saskatchewan et au Manitoba de 1990 à 2001. (Source : Service canadien des forêts)



Figure 4.1b Superficies incendiées dans l'écozone terrestre des plaines boréales en Saskatchewan et au Manitoba de 1990 à 2001. (Source : Service canadien des forêts)

Il est normal que des régions soient des sources de carbone certaines années pour ensuite se transformer en puits et vice versa. Dans le bilan général du carbone du Canada, il y aura nécessairement des régions subissant des pertes de carbone et d'autres affichant des gains, ainsi que des fluctuations dans la contribution relative des gains et des pertes d'une année à l'autre.

La majeure partie (42 %) du carbone des écosystèmes forestiers de cette écozone, soit 1208 Mt de carbone, est stockée dans les forêts feuillues. La part des peuplements résineux s'élève à 936 Mt (33 %), tandis que celle des peuplements mixtes est de 698 Mt (25 %).

Dans l'écosystème forestier à l'étude, la quantité totale de carbone stockée dans chaque classe d'âge est directement corrélée à la superficie occupée par cette classe (figure 4.1c). Toutefois, la quantité totale de carbone de l'écosystème forestier d'une région donnée ne dépend pas seulement de la superficie de chaque classe d'âge, mais également de la combinaison des types de peuplements, de leur rythme de croissance et des stocks de carbone de leur sol. Dans d'autres écozones, où les conditions de croissance, la structure des classes d'âge et l'historique des perturbations sont différentes, la distribution du carbone dans les classes d'âge sera également différente.



Figure 4.1c Structure des classes d'âge de la forêt et stocks de carbone (biomasse et matière organique morte) de l'écozone des plaines boréales en Saskatchewan et au Manitoba.

En raison des variations des conditions d'une écozone à l'autre, il faut se garder d'étendre les résultats de cette étude de cas à l'ensemble des forêts du Canada.