Dans les entrailles d'épinettes millénaires, prodigieusement conservées au fond d'un petit lac du nord du Québec, des scientifiques découvrent dans quel climat baignait la forêt boréale il y a 1000 ans. Ce portrait à peu près inconnu jusqu'ici nous permettra de mieux comprendre les changements climatiques actuels.

Un texte de Jean François Bouthillette, des Années lumière

Après une autre nuit sous la tente, en pleine forêt boréale, le groupe regagne le petit lac isolé, en apparence banal. Un miroir bleu cerclé d’épinettes noires, comme il y en a des centaines ici. Tous les jours, depuis des semaines, la pêche est bonne.

Or, les truites n’ont rien à craindre. La partie de pêche qui se déroule est d’un autre genre. Ces scientifiques sont venus extraire les vieux arbres tapis au fond du lac.

« Bienvenue au lac L-105, dans la région du réservoir Manicouagan, lance Étienne Boucher, professeur de géographie physique à l’Université du Québec à Montréal. C’est un lac spécial, parce qu’il va nous révéler l’histoire climatique du dernier millénaire. »

Cette histoire, il est venu la lire à plus de 12 heures de route, dans les cernes de croissance des arbres tombés à l’eau au fil des siècles, avec l’aide d’un collègue biologiste et de trois étudiants au doctorat.

Conservés intacts dans les sédiments, ces vénérables troncs ont enregistré les traces du climat dans lequel ils ont vécu. Ce sont autant de capsules temporelles qui permettent aux scientifiques de reconstituer l’environnement ancien du Nord.

Un piège à arbres

Un lac capable de conserver le bois à travers les âges, c’est rarissime. Les chercheurs ont dû en explorer un grand nombre avant de trouver celui-ci.

« Ce lac est un vrai piège à arbres, illustre Dominique Arseneault, biologiste et professeur à l’Université du Québec à Rimouski. D’abord, il est entouré d’une très vieille forêt, d’arbres particulièrement grands. Ensuite, la configuration de sa berge et sa pente abrupte font que les arbres qui y tombent se retrouvent sous plus d’un mètre d’eau, souvent dans une bonne épaisseur de sédiments. »

Ainsi protégés des ravages des bactéries, des vagues et du mouvement des glaces, ces arbres restent à peu près intacts, des siècles après la fin de leur vie. « Ils sont au tout début du processus de fossilisation, explique Étienne Boucher, leur bois est intégral et conserve toutes ses propriétés. »

Le plus vieil arbre trouvé ici, daté grâce au carbone 14, est une épinette de... 2073 ans! Quand on coupe le tronc, on trouve du bois semblable à celui d’un arbre debout.

Masqué, palmé, isolé de l’eau froide par une combinaison thermique, Dominique Arseneault écume le fond du lac pour récupérer les troncs. L’équipe en a récolté plus de 1000 cet été.

Certains ont la longueur d’un ski. D’autres sont des colosses de 15 mètres. Chacun est hissé sur la berge et numéroté. Sa position GPS, son état, ses dimensions sont scrupuleusement consignés.

Lire dans les entrailles du bois

De chaque épinette ancienne, de chaque mélèze d’un autre âge, on prélève une tranche. Dans ces disques de bois sont enregistrées de précieuses données sur le climat de chaque année que l’arbre a vécue hors de l’eau.

« La dendrochronologie – l’analyse des cernes de croissance annuels – nous permet de traduire les propriétés du bois en information hydroclimatique, c’est-à-dire en données sur l’histoire des températures et des précipitations », précise le professeur Boucher.

Chaque année de sa vie, l’arbre a produit l’un de ces cercles concentriques. En les examinant, on peut connaître l’âge de l’arbre (le nombre d’années qu’il a vécues), mais aussi le dater (savoir à quelle époque il a vécu ces années). C’est que les arbres d’une même espèce, dans la région, croissent chaque année de la même manière.

On procède aussi à l’analyse chimique des échantillons. Les isotopes de carbone et d’oxygène qui s’y trouvent sont des traces éloquentes du temps qu’il a fait.

« C’est que l’arbre produit sa cellulose – son bois – à partir de l’oxygène et du carbone qu’il puise dans l’eau et dans l’atmosphère, explique M. Boucher. Or, les stress physiologiques qu’il vit, en cas de sécheresse par exemple, font que l’arbre absorbe tantôt un carbone léger, le carbone 12, tantôt un carbone plus lourd, le carbone 13. Même chose pour l’oxygène : oxygène 16 ou oxygène 18. Toutes les combinaisons sont possibles et témoignent de ce que l’arbre a pu vivre. »

En reconnaissant les mêmes séries de cernes dans des arbres dont les existences se sont chevauchées, on arrive à constituer une longue séquence historique : des dizaines de cernes pour chacune des années écoulées depuis au moins un millénaire.

Une première

Cette lecture dans la chair des arbres anciens est une première dans la forêt boréale canadienne. Jusque-là, on ne connaissait de l’histoire de l’hydroclimat régional que ce qu’on en avait enregistré, essentiellement au cours du dernier siècle.

On aura désormais un portrait de 1000 ans, dans quelques mois, quand toutes les analyses auront été faites. « C’est essentiel pour saisir la variabilité naturelle du climat à long terme », explique le professeur Boucher.

« Une perspective pareille, contrairement aux observations qu’on avait jusqu’ici, va permettre d’étudier l’effet de phénomènes comme les éruptions volcaniques, les cycles solaires, les interactions entre les océans et l’atmosphère », ajoute le chercheur.

Mieux comprendre ces cycles de basse fréquence facilitera la planification de la production hydroélectrique. Cela permettra surtout de mesurer avec plus de précision le réchauffement climatique dû à l’activité humaine, au moment où l’on cherche à l’enrayer.

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