La réalisation des inventaires nationaux de carbone forestier est entachée de fortes incertitudes, en raison de différences méthodologiques d'un pays à l'autre. « En général, il y a très peu de données de terrain disponibles, et les arbres hors forêt ne sont pas pris en compte, malgré leur importance, en particulier dans les régions sèches, relève Philippe Ciais, climatologue au LSCE.

Des chercheurs ont proposé une nouvelle méthodologie plus précise qu'ils ont mise en œuvre au Rwanda.

« Le pays a été choisi sur des bases scientifiques, argumente Maurice Mugabowindekwe, doctorant à l'université de Copenhague et premier auteur, de nationalité rwandaise. Il présente une grande diversité de paysages : des savanes, des bois, des forêts sub-humides et humides, des zones arbustives, des mosaïques d'agro-écosystèmes et des écosystèmes arborés urbains. Nous voulions prouver que la méthode fonctionne pour tous ces types de paysages. Par ailleurs, le Rwanda est signataire de plusieurs accords internationaux sur la préservation des forêts et l'atténuation du changement climatique. Il s'est par exemple engagé à restaurer environ 80 % de sa superficie d'ici 2030 dans le cadre du défi de Bonn. Il est donc très important pour ce pays de disposer d'une méthode fiable et transparente pour surveiller le carbone stocké dans les arbres. »

La quantité de carbone total stocké dans un arbre est déterminée à partir de l'étendue de sa couronne. Or, un très grand arbre mobilise un stock de carbone beaucoup plus élevé qu'un ensemble de petits arbres ayant la même étendue de couronne cumulée. L'utilisation de l'intelligence artificielle (réseau neuronal profond) permet de bien distinguer ces deux cas et, in fine, de ne pas surestimer le résultat.

Pour y parvenir, il a fallu entraîner l'ordinateur sur quelque 97 500 couronnes d'arbres, délimitées manuellement et représentatives des conditions biogéographiques du pays.

Les chercheurs ont ensuite utilisé des images aériennes publiques du Rwanda à une résolution de 0,25 x 0,25 m² et collectées en juin-août 2008 et 2009.

Dans leur cartographie de plus de 350 millions d'arbres, les chercheurs ont recensé 11 % d'arbres situés dans des forêts naturelles qui totalisent un peu plus de 50 % du stock national. Un résultat qui suggère que la conservation, la régénération et la gestion durable des forêts naturelles sont plus efficaces pour atténuer le changement climatique que les plantations.

Les résultats de cette étude ont été présentés aux autorités rwandaises en juillet 2022 qui ont souhaité que ce travail soit actualisé avec des images aériennes de 2019 pour connaître l'évolution des stocks de carbone.

La méthodologie a également été mise en œuvre pour d'autres pays africains (Tanzanie, Burundi, Ouganda, Kenya). Plus largement, elle devrait s'imposer à terme comme une norme de qualité, permettant des comparaisons plus exactes entre les pays et un suivi plus précis de la restauration des paysages.