Les forêts toujours menacées par la pollution azotée

Les pluies acides appartiennent au passé mais il y a toujours trop d’apport d’azote sur les forêts européennes. Ce phénomène a de lourds impacts sur l’écosystème, comme le relèvent de récentes études.

Dans les années 80, le phénomène des pluies acides a marqué les esprits: les émissions croissantes de polluants atmosphériques tels que le soufre et l’azote par l’industrie, le trafic automobile et l’agriculture entraînaient des dépérissements massifs dans certaines forêts européennes.

Depuis, les émissions polluantes ont baissé grâce à des politiques portées à l’échelle internationale, en particulier dans le cadre d’une convention européenne (CEE-ONU) sur la pollution atmosphérique. Ce qui s’est traduit, par exemple, par la généralisation des pots catalytiques.

Mais de manière moins visible, la pollution de l’air continue de perturber les écosystèmes, et en particulier les sols. Une étude parue le 6 juin dans la revue Nature met ainsi en évidence la modification des communautés de champignons par les pollutions azotées. Or ces organismes constituent un maillon essentiel de l’écosystème forestier.

Les forêts abritent une grande diversité d’organismes vivants, dont certains vivent en symbiose: c’est le cas des champignons et des racines d’arbres, qui forment les mycorhizes. «Toutes les racines des arbres de nos régions sont mycorhizées», rappelle Anne Thimonier, scientifique à l’Institut fédéral de recherche sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) et coauteure de l’étude. Ces mycorhizes jouent un rôle clé dans la nutrition des arbres, en leur fournissant des éléments essentiels tels que le phosphore et l’azote. En échange, les arbres fournissent aux champignons des sucres produits par la photosynthèse.

Si certains champignons mycorhiziens sont bien connus des adeptes de la cueillette, comme les cèpes ou les chanterelles, les mycorhizes dans leur ensemble restent peu étudiés… précisément car il faut aller les chercher sous terre! Pour cette étude, des milliers de mycorhizes ont été prélevées sur 137 sites répartis dans toute l’Europe, dont cinq en Suisse.

"En contexte d’excès d’azote, certaines espèces sont favorisées. Il semblerait qu’elles soient moins favorables à la nutrition des arbres"

L’équipe de scientifiques a aussi utilisé les données d’un vaste réseau de suivi d’écosystèmes à long terme, qui fonctionne lui aussi dans le cadre de la convention CEE-ONU. Ce réseau réunit 42 pays du continent européen, dont la Suisse, qui collectent de manière harmonisée de nombreuses données, telles que le niveau des précipitations, l’état sanitaire des arbres ou encore le pH des sols. Cela génère une immense base de données sur l’évolution de nos forêts depuis une trentaine d’années.

Résultats: les espèces de mycorhizes présentes dans le sol dépendent des espèces d’arbres sur le site, mais aussi de facteurs tels que la température et l’acidité du sol. En particulier, un sol où les dépôts d’azote atmosphérique sont élevés voit sa communauté mycorhizienne modifiée en profondeur. «En contexte d’excès d’azote, certaines espèces sont favorisées. Il semblerait qu’elles soient moins favorables à la nutrition des arbres», explique la spécialiste en biogéochimie. Et les arbres peuvent s’en trouver affaiblis.

"En Suisse, les dépôts les plus élevés sont enregistrés dans les régions du Plateau et dans le Tessin"

Les émissions d’azote proviennent en majorité du secteur agricole. En effet, les excréments d’animaux d’élevage émettent de l’azote sous forme gazeuse, lequel se retrouve ensuite dissout dans les pluies et déposé sur l’ensemble du territoire. «En Suisse, les dépôts les plus élevés sont enregistrés dans les régions du Plateau et dans le Tessin», décrit Elisabeth Graf Pannatier, scientifique du WSL. La chercheuse a cosigné une étude publiée le 31 mars dans Global Change Biology, qui s’appuie également sur les données du programme de suivi européen. Ce travail analyse l’évolution de l’acidification, un phénomène qui a lieu naturellement dans les sols mais qui est accentué par les apports atmosphériques de soufre et d’azote. Ce qui conduit, à terme, à une diminution des nutriments disponibles pour les arbres.

Les résultats confirment une tendance générale d’amélioration de l’état des sols forestiers suite aux mesures contre les pluies acides. «Le lessivage de certains sols a diminué, en particulier grâce à la réduction des émissions de soufre», souligne l’experte. Mais cette dernière alerte sur deux points. D’une part, certains sols ont de grandes capacités de stockage des polluants et les phénomènes d’acidification dus à la pollution atmosphérique peuvent perdurer avec plusieurs années d’inertie. D’autre part, si la diminution marquée des émissions de soufre a eu des répercussions positives, il y a toujours localement trop de pollution azotée et l’appauvrissement des sols se poursuit.

A l’aune de l’ensemble de ces résultats, les scientifiques pointent la nécessité de revoir à la baisse les seuils maximums d’apport d’azote, actuellement fixés à 20 kg par hectare et par an. Quand on sait qu’ils sont aujourd’hui souvent dépassés, les efforts pour limiter encore la pollution de l’air restent considérables, notamment en ce qui concerne le stockage et l’épandage des lisiers et des engrais.