Un chêne adulte pèse parfois vingt tonnes. Racines, tronc, branches, feuillage : une masse colossale, accumulée en un siècle ou deux. Et pourtant, si l’on pesait le sol avant et après cette croissance, on ne trouverait quasiment aucune différence. La terre n’a presque rien donné. Le bois n’est pas fait de terre. Il est fait d’air.

Cette idée bouscule une intuition installée depuis l’école primaire, celle de la plante qui « se nourrit » du sol comme nous nous nourrissons d’une assiette. En réalité, l’essentiel de la matière sèche d’un arbre provient du dioxyde de carbone capté dans l’atmosphère par les feuilles, puis transformé grâce à l’énergie lumineuse. Le sol fournit l’eau et quelques minéraux indispensables, mais en quantité dérisoire comparée à ce que l’arbre prélève dans l’air qui nous entoure.

Sommaire

1. L’expérience qui a tout changé, il y a quatre siècles
2. Ce que la science a découvert depuis : l’arbre transforme l’air en bois
3. Une image utile pour comprendre le rôle des forêts aujourd’hui

L’expérience qui a tout changé, il y a quatre siècles

C’est un médecin et alchimiste bruxellois, Jean-Baptiste Van Helmont, qui a le premier eu l’idée de vérifier la chose par la pesée, au début du XVIIe siècle. Il plante une bouture de saule dans un pot rempli d’une quantité connue de terre séchée, puis l’arrose pendant cinq ans avec seulement de l’eau de pluie filtrée, en prenant soin qu’aucune poussière ne vienne fausser la mesure. Il y place 200 livres de terre séchée au four, et une bouture de saule pesant 5 livres. Cinq ans après, l’arbre qu’elle était devenue pesait 169 livres et 3 onces. Un gain de plus de 160 livres, soit près de 75 kilos de bois, d’écorce et de racines.

Restait la terre. Van Helmont la fait sécher à nouveau et la pèse une seconde fois. Il trouve qu’elle pesait 200 livres moins 2 onces : 169 livres de bois, écorce et racines, avaient donc été produites à partir de l’eau seule. Sa conclusion était en partie fausse : il attribuait toute cette masse à l’eau, sans connaître le rôle du gaz carbonique. Mais sa méthode, elle, était juste, et surtout révolutionnaire pour l’époque. Il venait de prouver, sans le savoir totalement, que le sol n’est pas la matière première de l’arbre. C’est un point de bascule dans l’histoire des sciences : pour la première fois, on pesait la nature au lieu de simplement l’observer.

Ce que la science a découvert depuis : l’arbre transforme l’air en bois

Il faudra attendre les travaux ultérieurs sur la photosynthèse, notamment ceux menés au XXe siècle avec des isotopes radioactifs du carbone, pour comprendre ce que Van Helmont avait manqué. Dans la longue série de réactions chimiques de la photosynthèse, c’est la lumière qui amorce le processus, suivie presque immédiatement par la molécule d’eau. Le dioxyde de carbone intervient bien plus tard. Mais c’est bien ce CO2, capté par les stomates des feuilles, qui fournit le carbone : l’élément qui constitue l’ossature même du bois.

Le mécanisme tient en une phrase, mais il change tout : sous l’effet de la lumière, la feuille combine l’eau puisée par les racines et le CO2 absorbé dans l’air pour fabriquer du glucose, brique de base de la cellulose et de la lignine qui composent le tronc. L’oxygène est rejeté, le carbone reste, stocké, année après année, dans les cernes du bois. Lorsqu’on analyse la composition chimique du bois, on y trouve environ 50 % de carbone. Un chêne de vingt tonnes contient donc environ dix tonnes de carbone pur, capturé molécule par molécule depuis l’atmosphère, sur des dizaines voire des centaines d’années.

Le sol, dans cette histoire, joue un rôle de second plan. Il fournit l’eau, sans laquelle la photosynthèse ne démarre pas, ainsi qu’une poignée de minéraux (azote, phosphore, potassium) nécessaires en quantités infimes. Mais la matière ligneuse elle-même, celle qui donne sa rigidité et son poids à l’arbre, vient d’ailleurs. Elle vient du ciel, si l’on peut dire, ou plus exactement de l’air qui circule autour de nous en permanence.

Une image utile pour comprendre le rôle des forêts aujourd’hui

Cette mécanique n’a rien d’anecdotique : elle explique pourquoi les forêts sont considérées comme des puits de carbone essentiels face au réchauffement climatique. D’ailleurs, les forêts constituent le deuxième puits de carbone de la planète, juste après les océans. Chaque mètre cube de bois produit représente du carbone soustrait à l’atmosphère et immobilisé pendant des décennies, parfois des siècles s’il finit en charpente ou en meuble plutôt qu’en brûlant.

Les ordres de grandeur donnent le vertige. Pour produire 1 m³ de bois, l’arbre extrait le dioxyde de carbone d’1 million de m³ d’air. Un chêne isolé n’absorbe qu’une quantité modeste chaque année, de l’ordre de 22,7 kg par an pour un chêne selon certaines estimations. Multiplié par une forêt entière, sur des décennies, cela devient un mécanisme planétaire de régulation du climat, littéralement construit brindille après brindille à partir de l’air ambiant.

La prochaine fois que vous croiserez un chêne centenaire au détour d’un chemin, une pensée mérite d’être glissée dans un coin de la tête : ce tronc massif, ces branches qui s’étirent sur des mètres, tout cela n’est presque pas sorti de la terre sous vos pieds. C’est de l’air ambiant, capturé feuille après feuille depuis des générations, qui a fini par prendre la forme rigide et durable du bois. Le sol, lui, n’a fourni que l’eau et un peu de minéraux, comme un simple robinet à côté d’une usine qui, elle, tourne à plein régime dans l’atmosphère.

Sources : histoires-de-sciences.over-blog.fr | histoires-de-sciences.over-blog.fr