Forêt de Langonnet, Bretagne

Combien de CO2 absorbe un arbre?

Quelle quantité de CO2 un arbre planté absorbe-t-il, c’est une question que beaucoup se posent, à laquelle peu savent répondre. Voici ce que EcoTree peut vous expliquer.

Ça m'intéresse !
Forêt de Langonnet, Bretagne

Préalable

Parler d’une moyenne d’absorption à l’arbre nous permet une représentation qui n’est ni fausse ni inutile. Mais les nombreux facteurs qui permettent de la déterminer constituent nécessairement des axiomes et sont par nature instables. Comme le dit l’adage : “Un statisticien est une personne qui peut avoir la tête dans un four et les pieds pris dans la glace et dire qu’en moyenne il se sent bien”.

EcoTree a donc mis au point sa propre méthode de calcul de séquestration et de stockage du carbone en forêt sur ses peuplements. Développée par notre équipe scientifique, cette méthode a été validée par Bureau Veritas, leader mondial de la certification.

Notre méthodologie carbone se veut un moyen, pour une personne morale ou physique, d’évaluer sa contribution collective à l’atteinte de la neutralité carbone mondiale en soutenant des puits de carbone forestiers. La réduction de l’empreinte carbone reste autant indispensable que prioritaire.

Notre manifeste carbone
Résumé

Un arbre absorbe environ 25kg de CO2 par an

On a un peu triché et on vous a donné la réponse facile et courte d’abord. Nous basons cette estimation sur le fait qu’un mètre cube de bois absorbe environ une tonne de CO2.

Mais en réalité, un arbre absorbe entre 10 et 40 kg de CO2 par an en moyenne, en fonction de toute une série de facteurs. Et ce sont toutes ces variables complexes qui rendent le calcul de la quantité de CO2 absorbée par un arbre passionnant. Alors, ne serait-ce que pour le fun, commençons à décomposer ce calcul.

Le stockage du carbone dans l'arbre

On trouve des chiffres, mais qui sont peu démontrés et rarement expliqués. Bien sûr, la réponse est complexe et on ne peut avancer un chiffre unique pour toutes les essences d’arbres sous toutes les latitudes. Il est toutefois possible de donner des pistes tangibles et des chiffres fiables.

La capacité de stockage de carbone n’est pas la même pour toutes les essences d’arbres, dont la masse varie d’environ 400 kg/m3 pour un peuplier ou un pin Weymouth à 1000 kg/m3 pour un charme , un buis ou un olivier, et même 1 400 kg/m3 pour des bois d’ébène, (sachant que les bois dont la masse volumique dépasse 1000 kg/m3 ne flottent pas).

stockage CO2

La composition chimique du bois varie peu selon les essences, et se répartit globalement ainsi :

La cellulose, qui est le composant majeur des parois cellulaires du bois, représente 50 à 80 % du bois chez toutes les essences feuillues ou résineuses. Elle se compose de molécules de glucoses enchaînées (C6H10O5)n. Le glucose, l’arbre le fabrique indirectement par le processus de photosynthèse.

stockage CO2
1
50 % de carbone
2
42 % d'oxygène
3
6 % d'hydrogène
4
1 % d'azote
5
1 % de matières minérales
Processus de la photosynthèse
Photo
du grec φῶς phōs
« lumière »
Synthèse
du grec σύνθεσις sýnthesis
« combinaison »
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Étape 1

Par les racines, la plante absorbe l’eau et les sels minéraux. C’est la sève brute.

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Étape 2

La sève brute va dans les feuilles. Les feuilles absorbent le dioxyde de carbone et la lumière.

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Étape 3

Les feuilles se servent de l’énergie du soleil pour changer l’eau et le CO2 en glucose, tout en rejetant de l’oxygène.

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Étape 4

Le glucose quitte ensuite la feuille et est transporté dans tout le végétal pour le nourrir.

Ainsi, pour produire 1 m3 de bois, un arbre épure de son CO2 près d’un million de m3 d’air1, sachant que le CO2 ne représente que 0,03 à 0,04% de la composition de l’air.

Je plante des arbres

La place de l'eau dans l'arbre

Coagou EcoTree

Si le carbone représente près de la moitié de la matière de l’arbre, l’eau, sous différentes formes, en est également un constituant essentiel . Sa présence est variable, en fonction du taux d’humidité dans l’air et de l’essence de l’arbre.

Pour une part, elle est présente dans la composition des fibres, c’est l’eau liée, qui représente 30 % maximum de la masse du bois. Il y a également l’eau de constitution, qui entre dans la composition chimique des molécules du bois, et dont l’élimination entraîne la destruction du bois, notamment par le feu. Enfin, l’eau libre que l’on retrouve dans le bois vert et qui s’échappe lors du séchage du bois.

La quantité de l'eau dans l'arbre varie selon les saisons, l'essence et l'emplacement géographique. L'humidité du bois varie entre 60% et 200% selon les espèces d'arbres. Une grume de peuplier qui vient d’être abattue a ainsi un taux d’humidité de 200%, l’arbre contenant deux fois plus d’eau que de matière ligneuse.

Déterminer la quantité de carbone dans le bois

Pour calculer la quantité de CO2 stockée dans un arbre, il faut d’abord connaître sa masse sèche, c’est-à-dire la masse de bois, moins la masse d’eau contenue dans le bois, dont environ 20 % est contenue dans les racines.

composition du bois

Une fois que l’on connaît la masse sèche du bois, on sait qu’un peu moins de la moitié de la matière sèche de l’arbre se constitue de carbone.

masse sèche
Masse sèche : 50 % de l’arbre est représenté par la masse sèche
CARBON
Carbone : 47,5 % de la matière sèche de l'arbre est constituée de carbone
masse d'eau
Masse d'eau : 50 % de l’arbre se constitue d'eau, dont environ 20 % est contenue dans les racines
composition du bois

Calculer la quantité de CO2 dans l’arbre

Sachant cela, nous pouvons avancer qu’un kilogramme de bois sec contient 475 grammes de carbone. Or, selon les rapports des masses molaires, il faut 1 kg de carbone pour obtenir 3,67 kg de CO2 : C = 12, O = 16, CO2 = 44, donc 44/12 = 3,67.

Par conséquent, si nous prenons le cas d’un arbre de 1 000 kg dont l’humidité est de 100 %, il sera composé de 500 kg d’eau et de 500 kg de bois sec. Sur les 500 kg de bois sec, un peu moins de la moitié (47,5 %) est composée de carbone, ce qui représente 237,5 kg de carbone. Pour fabriquer ce carbone, l’arbre a ainsi absorbé 237,5 x 3,67 = 871,625 kg de CO2.

La question est maintenant de connaître l’âge de l’arbre pour déterminer la quantité de CO2 qu’il a absorbée chaque année. Si l’on considère que l’arbre pèse une tonne sur pied, racines comprises, on peut en déduire, à l'aide de plusieurs hypothèses plausibles, qu'il pousse depuis trente à quarante ans. En estimant un âge moyen de trente-cinq années, il aura absorbé 25 kg de CO2 par an.

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1 000 kg de bois

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500 kg de bois sec

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237,5 kg de carbone

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871,625 kg de CO2 absorbé

Des mesures aléatoires et approximatives

Nous le voyons, il y a là des approximations, car tous les arbres n’absorbent pas autant de CO2 au cours de leur vie, et selon qu’ils sont d’essence différente. Ainsi, certains résineux poussent beaucoup plus vite que certains feuillus et absorbent beaucoup plus de CO2. Mais, comme leur vie est plus courte, ils stockent finalement moins de CO2 au cours de leur existence, c’est encore ce que démontre Patrick Vallet dans sa thèse2, en s’interrogeant sur la pertinence du remplacement de forêts de feuillus par des forêts de résineux, dans l’optique de la lutte contre le réchauffement climatique.

"Pendant les premières décennies suivant l’installation du peuplement, écrit-il, la plus forte productivité des résineux engendrerait systématiquement un stockage de carbone supérieur pouvant atteindre 111 tC/ha en 55 ans dans le cas le plus favorable. Mais ce surstockage serait de courte durée car les révolutions des résineux sont plus courtes, le carbone aurait un retour beaucoup plus rapide, et l’on observerait alors ensuite une inversion de cette tendance."

Adam R. Martin et Sean C. Thomas3 en arrivent à la même conclusion, dans leur étude publiée en 2011 à la suite de l’analyse du carottage de 59 essences forestières panaméennes provenant d'une même zone géographique. Variant de 41,9 à 51,6 %, ils en concluent que la moyenne est d’un peu plus de 47,4 % de carbone dans le bois.

Tous les arbres sont efficaces pour absorber le CO2

Coagou EcoTree

Notre calcul nous a donné le chiffre de 25 kg de CO2 absorbé par an pour un arbre d’une tonne, dont nous avons calculé qu’il était âgé de 35 ans et dont nous avons supposé qu'il contenait 100% d’eau, ce qui est la moyenne haute d'humidité pour un chêne ou un hêtre à l’abattage. C’est largement plausible, sachant que l’ONF estime qu’un hêtre de 30 mètres de haut et de 80 cm de diamètre au pied pèse de l'ordre de 10 tonnes (moins les racines), et que, pour atteindre une telle taille et être coupé, il doit être âgé d’environ 150 ans.

Nous pouvons donc raisonnablement affirmer qu’un arbre absorbe environ 25 kg de CO2 par an, sachant que c’est une moyenne et que chaque essence est particulière, que sa capacité d’absorption de CO2 varie selon l’âge, le climat, la luminosité et la nature du sol.

Ainsi, nous le voyons, toutes les essences d’arbres croissent en absorbant une part non négligeable de CO2, et leur différence fait leur force, sachant que certains en absorbent davantage au cours de leur jeune âge mais le stockent à moins long terme. Il est évident, pour cette raison, que le meilleur moyen de réduire notre empreinte carbone et de limiter le changement climatique est de planter et d’entretenir des forêts mélangées, où les essences soient adaptées à leur milieu.

Quand est-ce que les arbres
absorbent plus de CO2 ?

Les scientifiques débattent encore pour savoir si les arbres absorbent plus de CO2 au cours de leur jeunesse, comme il est souvent prétendu, car leur croissance est plus rapide, ou au cours de leur vieillesse, comme une étude publiée dans la revue Nature en 2014 tend à le démontrer, parce que leur masse volumique est plus importante.

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Réservé aux abonnés 1186Arbre1820%https://d32qe1r3a676y7.cloudfront.net/eyJidWNrZXQiOiJibG9nLWVjb3RyZWUiLCJrZXkiOiAiYXJ0aWNsZS8wMDAxLzAyL2I1MzgxMDg2ZDI2MmVhYTc1YWQwY2ZkNTUwY2M3NWM2ZDI3Mzc0OGIuanBlZyIsImVkaXRzIjp7InJlc2l6ZSI6eyJ3aWR0aCI6IDgxMCwiaGVpZ2h0Ijo0NTAsImZpdCI6ImNvdmVyIn19fQ==Pin maritimeÂge : 35 à 40 ans Forêt de Malicorne sur Sarthe 72https://ecotree.green/offres/foret/foret-de-malicorne-sur-sarthehttps://ecotree.green/offres/72-sarthe/foret-de-malicorne-sur-sarthe/pin-maritime/1186

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Âge : 35 à 40 ans

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53Arbre2920%chene_sessile.jpgChêne sessileÂge : 50 à 55 ans Forêt de Ruillé 72https://ecotree.green/offres/foret/foret-de-ruillehttps://ecotree.green/offres/72-sarthe/foret-de-ruille/chene-sessile/53

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Âge : 50 à 55 ans

Forêt de Ruillé

Sarthe, Pays de la Loire

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Gain brut espéré : 111 € | En savoir plus

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Plus que 49 ! 1116Arbre2420%https://d32qe1r3a676y7.cloudfront.net/eyJidWNrZXQiOiJibG9nLWVjb3RyZWUiLCJrZXkiOiAiYXJ0aWNsZS8wMDAxLzAyL2FlOGQwNDU5Yjk3NmZiYTI1MDM5NTQwYTQ2YzY1ZDRhNGY0NWNhODYuanBlZyIsImVkaXRzIjp7InJlc2l6ZSI6eyJ3aWR0aCI6IDgxMCwiaGVpZ2h0Ijo0NTAsImZpdCI6ImNvdmVyIn19fQ==DouglasFutaie irrégulière Forêt du Faouët 56https://ecotree.green/offres/foret/foret-du-faouethttps://ecotree.green/offres/56-morbihan/foret-du-faouet/douglas/1116

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Futaie irrégulière

Forêt du Faouët

Morbihan, Bretagne

Horizon d'exploitation : dans 29 ans

Les bénéfices

Absorption CO2 (estimée) : 600 kg

Gain brut espéré : 43 € | En savoir plus

Un arbre absorbe environ 25 kg de CO2 par an

Au bout du compte, la plupart des chiffres avancés sont à prendre avec de grandes précautions, mais ils donnent une fourchette moyenne de 10 à 40 kg de CO2 absorbés par arbre et par année.
Cependant, nous pouvons vérifier ces chiffres par une autre méthode. En effet, EcoTree étant avant tout une entreprise de gestion forestière, nous utilisons des tables de croissance d'essences pour les massifs forestiers que nous gérons et il est possible de faire quelques calculs similaires en se basant sur les itinéraires sylvicoles plutôt que sur des masses approximatives d'arbres hypothétiques.

Par exemple, en considérant nos calculs prospectifs de séquestration :

  1. Pour une parcelle de Chêne Sessile en sylviculture irrégulière.
  2. Pour une classe de fertilité donnée, disons 2, celle du milieu. La classe de fertilité (de 1 très bonne à 3 la moins bonne) correspond à la productivité de la parcelle définie à travers sa géographie (sol, exposition, etc.) et son climat.
  3. Avec un nombre d'arbres en perpétuelle évolution : densité au moment de la plantation, mortalité juvénile, éclaircies et coupes, régénération naturelle, gestion à visée d’irrégularisation, etc.

Nous pouvons définir, grosso modo, quatre “périodes” : la période des jeunes pousses, la période de forte croissance, la période d’irrégularisation (arrivée de la régénération naturelle et travail de la parcelle en conséquence) et l’état irrégulier durant lequel n’est prélevé que le volume qui est régénéré naturellement, sans coupe rase.

Coagou EcoTree

La courbe ci-dessus présente ces quatres périodes pour le chêne sessile. Cela n’aurait pas vraiment de sens de chercher à obtenir une moyenne de ces quatre chiffres car le dernier (régime permanent) se maintient à l’infini… mais sur 350 ans nous obtenons environ 25 kgCO2eq/arbre/an.

Nous obtenons donc des chiffres assez proches de ces 20 ou 30 kg d'équivalent CO2. Avec bien sûr toutes les hypothèses que nous avons listées. Cette façon de procéder a le mérite d'être fondée sur nos itinéraires sylvicoles, lesquels ont été approuvés par des experts forestiers indépendants, et de suivre notre méthode de calcul basée sur le Label Bas Carbone.

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Encore une fois ce chiffre ne doit être pris que comme une valeur très moyenne et indicative. Nous estimons qu’il ne faut pas décorréler l'arbre de la forêt dans laquelle il vit et où il participe au développement d'un écosystème et d'un puits de carbone. Un arbre dans une forêt contribue bien à la création d’un puits de carbone.

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1 Vade-mecum du forestier, p. 67, XIVe édition, 2016, Société forestière de Franche-Comté et des Provinces de l’Est

2 La thèse de Patrick Vallet est intitulée Impact de différentes stratégies sylvicoles sur la fonction”puits de carbone” des peuplements forestiers. Modélisation et simulation à l’échelle de la parcelle

3 Adam R. Martin et Sean C. Thomas, A Reassessment of Carbon Content in Tropical Trees