Publié le vendredi 25 mars 2022 à 11h36
Une question pratique qui invite à réfléchir sur notre rapport à notre environnement et à l'écologie. Ernst Zürcher, ingénieur forestier et docteur en sciences naturelles, répond à Etienne dans Les P'tits Bateaux.
Ernst Zürcher est ingénieur forestier, docteur en sciences naturelles, professeur et chercheur en sciences du bois à la haute école spécialisée bernoise, chargé de cours à l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et à l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETHZ). Le spécialiste répond à la question : combien faut-il d'arbres, au minimum, pour vivre sur Terre ?
Dans le cadre de cette question plutôt technique, le scientifique part du principe que pour vivre, il faut respirer. Les arbres ont la capacité de produire de l'oxygène : "Les forêts produisent de l'oxygène qui est naturellement nécessaire au monde entier et au monde vivant, mais aussi nécessaire aux plantes".
Alors de combien d'arbres une personne a besoin pour vivre ?
Pour répondre à cette question, il faut effectuer un petit calcul mathématique. Tout d'abord, une personne adulte consomme par jour environ 700 grammes d'oxygène. Cela équivaut à une fourchette entre 200 et 300 kilos par an.
Si l'on continue en simplifiant, une forêt européenne d'un hectare, composée d'arbres adultes et de jeunes arbres, produit six tonnes d'oxygène par an. Cela revient à approvisionner 20 personnes.
Une personne a besoin d'un vingtième d'hectare pour vivre, si l'on réduit la respiration comme étant le seul attribut de la vie.
Mais qu'est-ce que "vivre" ?
Le scientifique interroge sur le sens de "vivre". Car oui, la vie ne se résume pas qu'aux besoins vitaux, comme respirer, dormir et manger.
Les végétaux, en plus de nous aider à respirer, sont une source d'alimentation pour le règne animal. Il est donc difficile d'imaginer que nous pourrions un jour nous contenter d'un vingtième d'hectare par personne. Doit-on aussi se contenter du strict minimum ou bien préférer jouir d'un cadre de vie propice au bonheur ?
Une autre réponse
Ernst Zürcher continue en soulignant que les arbres ont besoin pour pousser d'un climat favorable. Le climat dépend des cycles terrestres au même titre que les saisons. Notamment, l'Amazonie est un écosystème que l'on surnomme "le poumon climatique" et qui régule toute la physiologie climatique de la planète, y compris le Gulf Stream. Celui-ci est un courant marin responsable des mouvements d'air, des nuages et donc du climat.
Le problème est que les activités humaines menacent l'environnement et cela modifie durablement l'équilibre terrestre. La forêt amazonienne est détruite petit à petit et son étendue diminue chaque année.
On estime que si on détruit au-delà de 40 % de la surface de la forêt amazonienne, on va complètement perturber le climat de la Terre, donc les possibilités de vivre sur terre.
Il poursuit en affirmant que si nous ne changeons pas notre comportement, la forêt amazonienne aura disparu dans 40 ans. Lorsque ce sera le cas, le climat mondial aura basculé depuis très longtemps dans un sens extrêmement chaotique et beaucoup plus difficile à vivre.
ECOUTER | Les P'tits bateaux
Comme on le dit souvent, les arbres sont les poumons de la Terre. Ceux-ci absorbent le dioxyde de carbone (Co2) et rejettent de l’oxygène. Or, savez-vous combien d’oxygène produit un arbre à chaque année?
Si on considère un arbre mature en pleine santé, celui-ci produit en une année assez d’oxygène pour supporter deux êtres humains! Par ailleurs, selon le type d’arbres et leur densité, on considère qu’un acre d’arbres peut fournir de l’oxygène pour de 4 à 29 personnes pendant un an.
thomas
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Un arbre produit de l’oxygène par photosynthèse et en consomme par respiration. Finalement, produit-il plus d’oxygène qu’il n’en consomme ? Lui doit-on l’oxygène présent dans l’atmosphère ? Ne doit-on pas chercher ailleurs l’origine de cet oxygène atmosphérique ? Réponses sur la provenance de l’oxygène de l’air.
Lors de la photosynthèse, il y a consommation de dioxyde de carbone et d’eau pour produire du glucose et du dioxygène. PHOTO//CC0 Creative Commons
La photosynthèse consomme du dioxyde de carbone et de l’eau pour produire du glucose et du dioxygène. Le glucose constitue le « carburant » de la croissance de la plante. La respiration cellulaire quant à elle va consommer une partie de ce glucose et de l’oxygène pour former de l’’oxygène et de l’eau.
Les plantes et les arbres respirent
Seule une partie du glucose produit par la photosynthèse servira à la respiration de la plante. La respiration de l’arbre s’effectue principalement par ses racines, ses feuilles et, dans une moindre mesure, par son tronc et ses branches. L’intensité de sa respiration, et donc de sa consommation d’oxygène, dépend de son âge. Elle est maximale au début de sa vie, durant sa période de croissance (printemps), puis, elle ralentit, au fur et à mesure que son âge augmente.
Il semblerait donc qu’un arbre produise plus d’oxygène qu’il n’en consomme. Cependant, à sa mort, ses tissus sont « mangés » par des bactéries, des champignons et la microfaune du sol. À la fin de sa décomposition, tout l’excédent d’oxygène qu’il avait produit lors de sa vie sera donc été réutilisé. En parallèle, il rejette la même quantité de CO2 qu’il avait fixé en grandissant. On se rend alors compte qu’il est impossible, en pratique, de faire un bilan précis de la production et de la disparition de ces deux gaz parce qu’une forêt est un système ouvert échangeant avec son environnement.
Qui produit l’oxygène que nous respirons ?
Lorsque l’on fait les comptes, l’oxygène présent dans l’air et provenant des forêts trouve son origina dans la biomasse produite et non encore métabolisée, dans la matière organique fossilisée et dans la matière organique sédimentée. Dans une forêt vierge, le volume de matière en croissance est pratiquement égal au volume en décomposition. Au total, la quantité d’oxygène produite est égale à la quantité consommée qui se transforme sur le sol en humus. Il n’y a pas de surplus d’oxygène. Une forêt ne peut donc produire de l’oxygène que si elle devient de plus en plus étendue.
En réalité, les principaux systèmes produisant un surplus d’oxygène sont les forêts en formation, et les algues dans les mers, dans la mesure où leurs « produits » sont conservés. D’après des études récentes, c’est le phytoplancton présent dans les océans qui, à lui seul, fournit la majorité du dioxygène atmosphérique à travers le cycle marin de l’oxygène.
Une gestion durable des forêts pour produire du dioxygène
Feuilles et aiguilles permettent la photosynthèse. Les arbres ne sont pourtant pas tous égaux en production d’oxygène. D’une façon générale, plus un arbre produit de glucose pour grandir, plus il produit de l’oxygène. Les forêts qui produisent le plus d’oxygène sont les forêts où l’on exploite le bois. En effet, un arbre qui croît produit plus d’oxygène qu’il n’en consomme.
Les végétaux dégagent aussi de l’oxygène. Cette action étant proportionnelle à la surface foliaire, leur production est très inférieure à celle d’un arbre occupant la même surface au sol.
Auteur : Matthieu Combe, journaliste du magazine Natura-sciences.com