La forêt verdoyante est un symbole emblématique de la puissance de la nature, de l’abondance de la vie végétale et animale qui se réfugie parmi sa végétation épaisse à l’impact positif qu’elle a sur le climat de la Terre, grâce en partie à la photosynthèse, qui élimine le dioxyde de carbone de l’air, atténuant ainsi les effets du réchauffement climatique.
Une solution artificielle se présente sous la forme de champs de panneaux solaires de couleur sombre. Quelle serait donc l’utilisation la plus efficace d’une parcelle de terre en termes de crise climatique : planter une forêt, qui est un moyen naturel d’absorber le dioxyde de carbone de l’atmosphère, ou ériger des champs de panneaux solaires, qui réduisent l’émission de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ?
Une étude inédite
Une nouvelle étude dirigée par le Dr Rafael Stern, le Dr Jonathan Muller et le Dr Eyal Rotenberg du laboratoire du Prof. Dan Yakir au département des sciences de la Terre et des planètes de l’Institut Weizmann des sciences pourrait avoir une réponse à cette question. L’étude, publiée dans PNAS Nexus, a été coécrite par Madi Amer, également du laboratoire du Prof. Yakir, et le Dr Lior Segev du département des installations centrales de physique de Weizmann.
La première étape de l’étude a consisté à comparer l’impact d’une forêt située à la frontière d’une zone aride à celui d’un champ de panneaux solaires, ou d’un parc solaire, dans un environnement aride. Les chercheurs ont découvert que l’effet d’albédo de ces deux «forêts» était similaire, mais que l’absorption ou la prévention des émissions de carbone était très différente, favorisant la forêt solaire.
Des résultats surprenants
Il s’avère qu’il faut deux ans et demi pour que la chaleur émise par les parcs solaires soit compensée par les émissions de carbone qui sont évitées grâce à l’énergie qu’elles génèrent. Ceci prend même en compte les émissions de carbone provenant de la fabrication, du transport et du fonctionnement des panneaux, ainsi que des batteries utilisées pour le stockage de l’électricité. Dans le cas d’une forêt de taille similaire, il faudrait plus de 100 ans de photosynthèse pour compenser son effet de chauffage.
Les chercheurs ont également voulu établir comment le ratio de chauffage et de refroidissement changeait dans d’autres climats. Ils ont constaté que dans des environnements plus humides comme les tropiques ou dans des régions de prairies tempérées comme l’Europe, l’effet de chauffage de la plantation de grands nombres d’arbres est plus petit. Ce constat est dû au fait que le sol y est plus sombre pour commencer, ce qui signifie que l’effet lié à l’albédo est plus petit, et le taux de capture du carbone par les arbres est plus élevé, donc le point d’équilibre est atteint en 15 à 18 ans.
En synthèse
L’étude montre sans équivoque que dans les environnements arides, où se trouvent la plupart des réserves de terres ouvertes, la construction de parcs solaires est beaucoup plus efficace que la plantation de forêts pour faire face à la crise climatique. Il est d’une importance capitale de sauvegarder cette capacité et de prévenir la déforestation à grande échelle qui a lieu dans les régions tropicales. De plus, les forêts jouent un rôle vital dans le cycle mondial des pluies, dans le maintien de la biodiversité et dans de nombreux autres contextes environnementaux et sociaux.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que l’albédo ?
L’albédo est une mesure de la réflectivité d’une surface. Une surface avec un albédo élevé réfléchit une grande partie de la lumière du soleil, ce qui ne contribue pas à la chaleur accumulée dans l’atmosphère.
Qu’est-ce que la photosynthèse ?
La photosynthèse est le processus par lequel les plantes, certaines bactéries et certaines protistes utilisent l’énergie du soleil pour synthétiser des aliments à partir de dioxyde de carbone et d’eau.
Qu’est-ce qu’un parc solaire ?
Un parc solaire est une grande installation de panneaux solaires conçue pour générer de l’électricité à partir de l’énergie solaire.
Qu’est-ce que le dioxyde de carbone ?
Le dioxyde de carbone est un gaz à effet de serre qui est libéré lors de la combustion de combustibles fossiles et qui contribue au réchauffement climatique.
Qu’est-ce que le réchauffement climatique ?
Le réchauffement climatique est l’augmentation de la température moyenne de l’atmosphère terrestre et des océans, qui est en grande partie causée par l’augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
Références
Légende illustration principale : À gauche : station de mesure à l’intérieur du champ de panneaux solaires. Les chercheurs ont dû relever des défis opérationnels et de sécurité liés à la sensibilité des panneaux, qui avaient déjà perturbé de telles mesures par le passé. Photo : Eyal Rotenberg. A droite : Station de mesure dans la forêt de Yatir. Photo : Jonathan D. Muller : Jonathan D. Muller
Article : « Photovoltaic fields largely outperform afforestation efficiency in global climate change mitigation strategies »- DOI: 10.1093/pnasnexus/pgad352
