La forêt souterraine qui racontait le climat

« La plus grande forêt fossilisée au monde vient d’être découverte », peut-on lire ce matin dans la presse américaine. S’ensuit une série de précisions à faire trépigner d’excitation tous les passionnés de vieilles pierres. Imaginez plutôt : pour découvrir ce monde perdu, il faut pénétrer au cœur des mines de charbon de l’Etat américain de l’Illinois et, parvenu à des profondeurs de 80 à 240 mètres, lever la tête et éclairer de drôles de cieux souterrains avec la lampe embarquée sur votre casque de spéléologue. Là, des restes fossilisés d’arbres et de plantes vieux de plusieurs centaines de millions d’années étendent leurs « branches » au-dessus de vos yeux.

C’est bien joli tout ça. Mais si on n’est pas vraiment accro à l’histoire, la forêt fossilisée, on s’en moque ? Eh bien non : car la belle ensevelie, que ses découvreurs ébahis n’hésitent pas à appeler « la Pompéi botanique », devrait nous en raconter long sur le changement climatique... et sur le futur de nos forêts actuelles.

Des végétaux qui étouffent sous le limon

Pour comprendre, retournons 307 millions d’années en arrière. Une rivière aussi large que le Mississippi – leader incontesté du système fluvial américain contemporain – serpente entre les troncs d’un paysage forestier. A cette époque, baptisée le Carbonifère, les pluies arrachent des sédiments du sol, qui viennent grossir les couches de limon encombrant le lit des rivières. Les forêts et les plantes étouffent. Leurs troncs, leurs branches et leurs feuilles sont bientôt recouverts et en lieu et place d’une forêt verdoyante, les lézards qui peuplent les environs pataugent désormais dans une tourbière. Un autre tour de passe-passe géologique et celle-ci devient charbon.

Au cœur de cette prison, les cellules végétales sont progressivement remplacées par des minéraux, donnant naissance à du bois dit « pétrifié ». C’est cette forêt fossilisée, toujours debout en 2012, que les scientifiques américains ont mis au jour dans les mines de l’Illinois. Vous ne voyez toujours pas à quoi ressemble une forêt multi-millénaire ? En 2005, le Smithsonian national museum of national history avait remonté à l’air libre un de ces étranges arbres de pierre.

Crédit photo : Smithsonian national museum of national history

Deux époques à l’aube d’un coup de bambou climatique

Quid du lien avec le XXIème siècle ? Cette forêt ressurgie de nos archives terrestres était, elle aussi, à l’aube d’un coup de bambou climatique. Dès la fin du Carbonifère, les températures ont commencé à grimper et les pluies, à devenir plus saisonnières : plus fortes, leurs effets ont été décuplés, tout comme l’épaisseur de sédiments asphyxiant la végétation.

Quelques millions d’années plus tard, soit à peine le temps d’un battement de cil sur l’échelle géologique, survenait une extinction de masse, la plus dramatique d’entre toutes, celle du Permien-Trias : 95% des espèces marines étaient décimées, et 70% des espèces continentales. Parmi elles, les arbres géants du Carbonifère, dont les troncs atteignaient facilement plusieurs dizaines de mètres de haut, n’en pouvaient plus de tremper leurs racines et leurs feuilles dans le limon et étaient rayés de la carte. Et le paysage s’en est trouvé grandement changé : aujourd’hui, leurs cousins végétaux les plus proches sont les isoètes, un genre regroupant des espèces qui n’atteignent... que 15 cm de haut !

« Le passé nous dit comment cela s’est passé avant »

Pour les scientifiques, cet enchaînement mécanique des événements en rappelle un autre : celui de l’augmentation actuelle des concentrations de CO2 dans l’atmosphère, point de départ d’une augmentation des températures et autres perturbations climatiques. La forêt fossilisée a même ses « jumelles contemporaines » : l’Amérique du Nord et l’Europe étaient alors situées sur l’Equateur, couvertes de forêts tropicales humides, comme le sont aujourd’hui l’Amazonie ou le Bassin du Congo.

Bien qu’anciennes, les forêts de pierre ne sont pas avares en indices. Troncs, cernes de croissances, feuilles, minuscules racines, exosquelettes d’insectes, grains de pollen... Toutes ces informations permettent de déterminer quelles espèces prospéraient là, quelles températures y régnaient et comment s’organisait l’écosystème dans ses moments de prospérité... comme lors de sa chute. Car c’est bien cela que scrutent les paléontologues. Comment l’augmentation des températures agit-elle sur les écosystèmes ? Comment évoluent les espèces ? Comment se fait l’avancée de la végétation vers d’autres latitudes ?

L’analogie n’a pas échappé à Scott D. Elrick, un des membres de l’Institut d’études géologiques de l’Illinois : « Nous pouvons regarder le passé [avec cette forêt fossilisée] et dire “ça s’est passé comme ça avant” », explique-t-il. Lui et ses collègues vont cependant devoir sortir les débroussailleuses afin de pouvoir avancer des conclusions qui viendront faire ronronner les modèles climatiques de demain : ils ont pour l’instant exploré un chemin long de 8 km dans cette forêt souterraine, mais celle-ci pourrait s’étendre dans certaines directions sur plus de... 160 km !