D’où provient l’oxygène que nous respirons ?

Un arbre produit de l’oxygène par photosynthèse et en consomme par respiration. Finalement, produit-il plus d’oxygène qu’il n’en consomme ? Lui doit-on l’oxygène présent dans l’atmosphère ? Ne doit-on pas chercher ailleurs l’origine de cet oxygène atmosphérique ? Réponses sur la provenance de l’oxygène de l’air.

Lors de la photosynthèse, il y a consommation de dioxyde de carbone et d’eau pour produire du glucose et du dioxygène. PHOTO//CC0 Creative Commons

La photosynthèse consomme du dioxyde de carbone et de l’eau pour produire du glucose et du dioxygène. Le glucose constitue le « carburant » de la croissance de la plante. La respiration cellulaire quant à elle va consommer une partie de ce glucose et de l’oxygène pour former de l’’oxygène et de l’eau.

Les plantes et les arbres respirent

Seule une partie du glucose produit par la photosynthèse servira à la respiration de la plante. La respiration de l’arbre s’effectue principalement par ses racines, ses feuilles et, dans une moindre mesure, par son tronc et ses branches. L’intensité de sa respiration, et donc de sa consommation d’oxygène, dépend de son âge. Elle est maximale au début de sa vie, durant sa période de croissance (printemps), puis, elle ralentit, au fur et à mesure que son âge augmente.

Il semblerait donc qu’un arbre produise plus d’oxygène qu’il n’en consomme. Cependant, à sa mort, ses tissus sont « mangés » par des bactéries, des champignons et la microfaune du sol. À la fin de sa décomposition, tout l’excédent d’oxygène qu’il avait produit lors de sa vie sera donc été réutilisé. En parallèle, il rejette la même quantité de CO2 qu’il avait fixé en grandissant. On se rend alors compte qu’il est impossible, en pratique, de faire un bilan précis de la production et de la disparition de ces deux gaz parce qu’une forêt est un système ouvert échangeant avec son environnement.

Qui produit l’oxygène que nous respirons ?

Lorsque l’on fait les comptes, l’oxygène présent dans l’air et provenant des forêts trouve son origina dans la biomasse produite et non encore métabolisée, dans la matière organique fossilisée et dans la matière organique sédimentée. Dans une forêt vierge, le volume de matière en croissance est pratiquement égal au volume en décomposition. Au total, la quantité d’oxygène produite est égale à la quantité consommée qui se transforme sur le sol en humus. Il n’y a pas de surplus d’oxygène. Une forêt ne peut donc produire de l’oxygène que si elle devient de plus en plus étendue.

En réalité, les principaux systèmes produisant un surplus d’oxygène sont les forêts en formation, et les algues dans les mers, dans la mesure où leurs « produits » sont conservés. D’après des études récentes, c’est  le phytoplancton présent dans les océans qui, à lui seul, fournit la majorité du dioxygène atmosphérique à travers le cycle marin de l’oxygène.

Une gestion durable des forêts pour produire du dioxygène

Feuilles et aiguilles permettent  la photosynthèse.  Les arbres ne sont pourtant pas tous égaux en production d’oxygène. D’une façon générale, plus un arbre produit de glucose pour grandir, plus il produit de l’oxygène. Les forêts qui produisent le plus d’oxygène sont les forêts où l’on exploite le bois. En effet, un arbre qui croît produit plus d’oxygène qu’il n’en consomme.

Les végétaux  dégagent aussi de l’oxygène. Cette action étant proportionnelle à la surface foliaire, leur production est très inférieure à celle d’un arbre occupant la même surface au sol.

Auteur : Matthieu Combe, journaliste du magazine Natura-sciences.com