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Une nouvelle tour à flux doit être installée dans les forêts du Miombo, dans le sud de la République démocratique du Congo. Pendant plusieurs années, ses instruments mesureront les échanges de carbone et d’eau entre la végétation et l’atmosphère. L’objectif : mieux comprendre le fonctionnement et la résilience d’un immense écosystème africain encore très peu étudié, soumis à la fois au changement climatique et aux activités humaines.

Elle doit dépasser la cime des arbres et ausculter la forêt sans interruption, saison après saison. Dans le sud de la République démocratique du Congo (RDC), une nouvelle tour à flux doit permettre aux scientifiques de mesurer les échanges entre les forêts du Miombo et l’atmosphère.

Une infrastructure qui peut sembler modeste face à l'étendue de cette formation forestière, mais qui doit permettre de répondre à des questions essentielles : quelle quantité de carbone la forêt absorbe-t-elle ? Combien en rejette-t-elle ? Comment réagit-elle aux sécheresses ou aux autres perturbations ?

« Ces échanges vont mesurer directement les quantités de matière ou d'énergie, comme le carbone ou l’eau, qui vont rentrer ou sortir de l'écosystème qui est en dessous », explique Marc Peaucelle, chargé de recherche à L'INRAE et spécialiste de macroécologie forestière. La tour donnera ainsi accès aux « flux de carbone et aux flux d'eau de la forêt et de son écosystème dans son entièreté ».

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Une station de mesure au-dessus des arbres

Une tour à flux ressemble à un grand pylône. Dans un écosystème forestier, elle doit être suffisamment haute pour placer ses instruments au-dessus de la canopée. Elle est notamment équipée d'une station météorologique et d'analyseurs capables de mesurer les concentrations de différents gaz. Le dispositif a d'abord été développé pour suivre le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau, mais il peut également servir à mesurer d'autres gaz, comme le méthane ou l'ozone.

Le principe consiste à enregistrer très précisément et très rapidement les mouvements de l'air et la concentration des gaz transportés. Les chercheurs peuvent alors déterminer les échanges entre l'écosystème situé sous la tour et l'atmosphère. Pour le carbone, le résultat permet notamment de savoir si, sur une période donnée, la forêt en a davantage capté qu'elle n'en a libéré. Une forêt en croissance absorbe du dioxyde de carbone grâce à la photosynthèse. Mais elle en rejette également par la respiration des végétaux et des sols ou lorsque de la matière organique se décompose. À cela peuvent s'ajouter les effets des sécheresses, des incendies ou d'autres perturbations.

« Dans certaines conditions, potentiellement, la forêt va absorber du carbone ; dans d'autres, elle va en émettre », souligne Marc Peaucelle. L'intérêt de la tour est précisément de déterminer dans quelles conditions l'écosystème bascule d'une situation à l'autre.

Observer la forêt pendant plusieurs années

Impossible cependant d'installer les instruments quelques semaines et de repartir avec une réponse définitive. L'intérêt scientifique d'une tour à flux réside dans la continuité de ses observations : « On ne peut pas avoir une information instantanée avec ce genre d'instrument », insiste Marc Peaucelle. Ces installations doivent fonctionner « sur le long terme, sur plusieurs années ». Les scientifiques peuvent alors comparer les échanges au fil des saisons et les mettre en relation avec les conditions météorologiques.

Dans le sud de la RDC, cela permettra notamment de comparer saison sèche et saison humide. Mais les séries de mesures de