Canopée
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Introduction

Pont suspendu au niveau de la canopée (Canopy walkway (en)).
Exemple de canopée de boisement tempéré sur pente, au Royaume-Uni (« Box Hill »).
Pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours d'eau, voie de communication, vallée, etc.) en passant par-dessus cette...) du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.), permettant de découvrir la canopée (La canopée est l'étage supérieur de la forêt, en contact direct avec l'atmosphère libre. Elle est parfois considérée comme un habitat ou un écosystème en tant que tel, notamment en...) Langkawi

La canopée est l'étage supérieur de la forêt (Une forêt ou un massif forestier est une étendue boisée, relativement dense, constituée d'un ou plusieurs peuplements d'arbres et d'espèces...), en contact direct avec l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) libre. Elle est parfois considérée comme un habitat ou un écosystème en tant que tel, notamment en forêt tropicale où elle est particulièrement riche en termes de biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et celle des...) et de productivité biologique.

Étymologie et histoire du mot et du concept

Le mot est une traduction de l'anglais canopy, lui-même emprunté au vocabulaire de l'ameublement : c'est le ciel de lit ou baldaquin. Le mot provient du grec, désignant une moustiquaire (de κουνουπι, kounoupi, signifiant moustique), et est à rapprocher du mot conopée qui désigne, dans les églises, le tissu fixé au-dessus du tabernacle.

D'invention récente, le mot canopée s'est imposé dans le cadre de l'étude écologique des forêts tropicales humides, lorsque les chercheurs ont engagé des moyens spécifiques pour les explorer. La canopée, zone d'intense activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) biologique et biochimique, constitue un habitat particulier pour de nombreuses espèces,

Canopée et « puits de carbone »

La canopée en tant que principal écotone (transition entre la forêt et l'atmosphère ensoleillée) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) un rôle majeur dans le cycle (non marin) du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) et pour le rôle de puits de carbone des forêts (Amazonie notamment).
À titre d'exemple, selon le US Forest Service, les seules forêts des États-Unis absorbent et emmagasineraient environ 750 millions de tonnes de CO2 chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.).
L'optimisation de cette « séquestration » plus ou moins durable du carbone par une gestion adéquate des ressources forestières devient un élément important des stratégies de lutte contre le réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène...) (puits de carbone, atténuation (Perte d'intensité et amplitude d'un signal...) des effets du changement climatique), car en cas d'incendies, de défoliation, d'épidémies atteignant les arbres, de coupes rases, sécheresses, etc., le bilan peut être plus ou moins momentanément négatif en termes d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une...) de carbone.

  • En Amazonie (L'Amazonie est une région d'Amérique du Sud. C'est une vaste plaine traversée par l'Amazone et par ses affluents, et couverte sur une grande part de sa surface par la forêt amazonienne....) centrale, en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) normal et là où la forêt n'a pas été touchée, la production primaire brute est élevée (30 tonnes de carbone par hectare et par an), avec 3 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) de saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et...) sèche où cette productivité est moindre, la performance en termes de puits de carbone semblant liée à la teneur en eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) du sol, lequel sol, étant protégé du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...) et maintenu à une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux...) relativement constante, ne présente pas de saisonnalité de respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre « gaz carbonique », et absorption de...) (du sol). Des changements dans le bilan carbone sont néanmoins observés sur les dernières décennies.
  • Aux hautes latitudes, dans les forêts circumpolaires, une partie des effets du long hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) est compensée par la photopériode estivale allongée (effet soleil de minuit) et par la présence des tourbières qui forment également des puits de carbone importants. Des incendies et épisodes de défoliations peuvent fortement interférer avec la moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres...) d'absorption du CO2
  • En zone tempérée, la situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou...) est intermédiaire, mais avec des effets anthropiques locaux beaucoup plus marqués;

Progrès de la modélisation : Depuis les années 1980, la mesure in situ et la modélisation de la photosynthèse (La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus bioénergétique qui permet aux plantes et à...) progresse, dont pour les espèces dites en C3 (dont les arbres) qui fixent moins de carbone par kg de feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des plantes au niveau des nœuds. À...) que les espèces dites en C4 (canne à sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le Chevalier au...) par exemple). Depuis le milieu des années 1990 on cherche à connaitre et prévoir (et donc modéliser) plus précisément le « bilan carbone » des écosystèmes terrestres, et en particulier des forêt ou de leur canopée sur de grandes étendues. Ceci notamment pour aider à quantifier les mesures compensatoires de type puits de carbone destinées à compenser les émissions de CO2 pour limiter le changement climatique.
Une équipe de biologistes, agronomes et forestiers a présenté en 2010 un modèle informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de...) traduit en un programme informatique (Un programme informatique est une liste d'ordres indiquant à un ordinateur ce qu'il doit faire. Il se présente sous la forme d'une ou plusieurs séquences d'instructions, comportant souvent des données de base, devant être exécutées dans un...) dit « Canopy Conductance Constrained Carbon Assimilation (4C-A) model ». Il est destiné – sur la base de quelques paramètres de caractérisation de l'état et du fonctionnement d'une canopée - à prédire quand cette dernière deviendra génératrice nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est...) de carbone au lieu d'être « puits de carbone ». Ce modèle est régional ; il a été produit à partir de l'étude des échanges et bilans gazeux de la partie photosynthétique de forêts mixtes (chênes et résineux dominants) du New Jersey (Jersey est la plus grande des îles Anglo-Normandes, dont la capitale est Saint-Hélier. Sa superficie est de 118,2 km2 et elle est peuplée de 91 084 habitants...).
Les résultats du modèle étalonné ont été conforme à 15 % près aux estimations produites par 3 autres techniques, donnant comme moyenne saisonnière pour le peuplement type de cette région environ 1,240 grammes de carbone absorbé par mètre carré (Le mètre carré (symbole m²) est l'unité d'aire du système international.) de canopée et par an.
L'équipe a ensuite utilisé le modèle 4C-A pour estimer les taux saisonniers d'absorption pour l'année 2007 dans une zone où les arbres ont été complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) défoliés durant 2 à 3 semaines lors d'une infestation de chenilles défoliatrices (chenilles d'un papillon Lymantriidae, introduit et devenu invasif en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et...) du Nord). Cette infestation a eu lieu au moment où le peuplement atteint normalement son pic saisonnier d'absorption de carbone. Selon ce modèle, en fin d'infestation, le bilan saisonnier avait chuté de 25% à environ 940 grammes de carbone absorbé par mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses quatre côtés ont la même longueur et ses quatre angles la même mesure. Un carré est à la fois un rectangle et...) de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec...) du couvert. Cette baisse signifie que sur ce site, la végétation (La végétation est l'ensemble des plantes (la flore) sauvages ou cultivées qui poussent sur une surface donnée de sol, ou dans un milieu aquatique. On parle...) arborée n'était plus puits de carbone, mais émettait dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines...) plus de CO2 qu'elle n'en avait absorbée. Cet "effet" devrait être nuancé car ce type de défoliation (forte perte de feuilles des arbres) permet une mise en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement...) du sol et donc une activité plus importante de la strate herbacée, qui bénéficie d'un meilleur ensoleillement et éventuellement d'un meilleur accès à l'eau (un arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres...) défolié ne pompe (Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) presque plus d'eau). De plus, il survient souvent en période de stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis...) hydrique ou après une telle période, et la défoliation semble permettre une certaine recharge en eau du sol superficiel.

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