L’histoire des forêts, une folle épopée

Il y a près de 500 millions d’années débutait une folle aventure. Les premiers végétaux, probablement des algues vertes, sortent peu à peu de l’eau pour coloniser les milieux terrestres. Au fil du temps, ces plantes se diversifient. Certaines développent des tissus plus rigides et poussent de plus en plus haut, deviennent des arbres et donnent naissance aux forêts. La plus ancienne que l’on connaisse est celle de Gilboa, dans l’État de New York, aux États-Unis. « Des morceaux de tronc et les racines se sont fossilisés à l'endroit exact où ils poussaient il y a 385 millions d’années », précise Anne-Laure Decombeix, paléobotaniste au CNRS, à Montpellier. À l’époque, la Pangée n’est pas encore formée et New York se situe dans une zone tropicale. C’est d’ailleurs ce qui explique la si bonne préservation de ces vestiges. « Dans les zones humides, les forêts laissent davantage de traces car les conditions physico-chimiques empêchent la décomposition de la matière organique », note Sylvie Bourquin, sédimentologue au laboratoire Géosciences Rennes.

Dans l’histoire de la vie sur Terre, l’apparition des forêts est un véritable bouleversement. Elles protègent certaines zones du vent, limitent l’érosion en retenant les eaux de pluie et offrent un refuge pour la faune et la flore ; un nouvel écosystème est né. Peu diversifiées, ces premières forêts sont composées de deux à trois espèces. Mais cela suffit pour agir sur de nombreux paramètres comme l’ensoleillement au sol, l’humidité ou encore la température. Et plus important encore, leur développement impacte le climat mondial. Il faut dire que le couvert végétal, qui s’étale alors sur une bonne partie de la planète, modifie l’albédo, la part des rayons solaires renvoyés dans l’atmosphère. Comme les forêts absorbent plutôt bien l’énergie lumineuse, la température augmente.
 

© ANNE-LAURE DECOMBEIX
Tronc de Cordaite fossilisé, une genre éteint de plantes, datant du Carbonifère.

De la forêt au charbon 

Il y a environ 355 millions d’années, au Carbonifère, les zones tropicales sont dominées par des grands arbres de la famille des lycophytes et des fougères arborescentes. « Si on s’y téléportait, on trouverait sûrement tout très étrange », prévient Anne-Laure Decombeix, qui poursuit : « La structure des fossiles nous permet d’estimer la hauteur à laquelle les troncs pouvaient monter, certains font eux-mêmes une quinzaine de mètres. En revanche on connaît beaucoup moins bien les forêts des régions tempérées, qui ont laissé moins de traces. »

Avec le temps, les milieux forestiers changent d’apparence, évoluent et se diversifient, mais leur développement reste toujours étroitement lié aux variations climatiques. Au Carbonifère, les forêts sont en partie à l’origine d’une forte baisse du taux de CO2, un signe de refroidissement du climat. « Lorsqu’une plante grandit, elle absorbe du dioxyde de carbone, qu’elle relâche en se décomposant, après sa mort », explique Pierre Dietrich, sédimentologue au laboratoire Géosciences Rennes. Mais voilà, quand certaines conditions sont réunies, le végétal ne se décompose pas et piège le carbone avec lui. C’est ce qu’il se passe dans ces forêts. « Des arbres morts dans des milieux pauvres en oxygène, comme les mangroves ou les tourbières, ont rapidement été recouverts de sédiments et ils se sont transformés en composés carbonés comme la houille ou l’anthracite », souligne le scientifique. Les luxuriantes forêts tropicales du Carbonifère sont donc à l’origine des grandes veines de charbon exploitées à partir du 19e siècle.

Et en séquestrant le carbone dans le sous-sol, ces forêts ont contribué à refroidir le climat « même si nous ne savons pas véritablement quelle est leur part de responsabilité car d’autres mécanismes entrent en jeu », nuance Pierre Dietrich. Quoi qu’il en soit, ce refroidissement entraîne la glaciation Carbonifère-Permien, l’une des deux grandes crises qui ont affecté les forêts au cours de leur histoire. La seconde est plus connue : la crise Permien-Trias, quelques dizaines de millions d’années plus tard, à l’origine de la disparition de plus de neuf espèces terrestres sur dix, animaux et végétaux confondus.
 

© ANNE-LAURE DECOMBEIX
Empreinte d’un tronc de lycophite du Dévonien, en Australie.

Malgré les crises

Pourtant « la vie n'a jamais disparu sur Terre, assure Sylvie Bourquin. Il y a toujours eu des zones où les plantes se sont réfugiées ». Comme les animaux, elles migrent, mais en dispersant leurs spores et graines. Des déplacements lents, permis par l’échelle de ces crises qui « s’étalent sur plusieurs millions d’années, rien à voir avec la rapidité des changements actuels », précise la chercheuse. En analysant des fossiles, des scientifiques ont ainsi repéré que les Dicroidium, « un genre de plante qu’on trouve à la fin du Permien dans ce qui correspond aujourd’hui à la péninsule arabique, est retrouvé au Trias dans les zones polaires », illustre Anne-Laure Decombeix. Et entre les crises, la vie fleurit. En particulier au Jurassique, quand apparaissent les premières plantes à fleurs, ancêtres de nos chênes, tilleuls ou bouleaux. Plus tard, la dérive des continents amorce des changements majeurs : « Si l’Australie a une faune et une flore si particulières, c’est parce qu’elles ont évolué indépendamment du reste du monde », note la paléobotaniste.

Depuis des centaines de millions d’années, entre périodes de luxuriance exubérante et déclins spectaculaires, les forêts s’adaptent et évoluent, reculent et progressent, bouleversent le climat et abritent des milliers d’espèces. Cette épopée aux mille rebondissements ne serait-elle pas le plus grand récit d’aventure de l’histoire ?