Alors que les changements climatiques se font de plus en plus sentir au quotidien, un mot revient sans cesse dans les discussions : le carbone. Cet élément compose les gaz à effet de serre – comme le dioxyde de carbone et le méthane – rejetés dans l’atmosphère par l’industrie, l’agriculture et les changements d’affectation des sols, contribuant ainsi au réchauffement climatique. De ce fait, une grande partie du débat sur le changement climatique s’articule autour d’une question essentielle : comment réduire les émissions de carbone dans l’atmosphère ?

Une des solutions se trouve dans la nature elle-même. Les plantes fixent le dioxyde de carbone et le transforment en sucres pour alimenter leur croissance, stockant ainsi le carbone dans leurs tissus. C’est pourquoi la conservation de la végétation indigène et la restauration des zones dégradées sont devenues des stratégies essentielles dans la lutte contre le changement climatique. Les forêts sont au cœur de ce débat, car il est évident que les arbres – majestueux et dotés de tissus ligneux denses – constituent d’importants réservoirs de carbone.

Dans les zones humides, en revanche, les sols sont gorgés d'eau et pauvres en oxygène ; la matière végétale morte s'y décompose donc très lentement, formant d'épaisses couches de matière riche en carbone appelées tourbe. Les tourbières stockent une quantité disproportionnée de carbone : Avec seulement 3 % de la surface de la Terre, elles stockent 21 % du carbone des sols mondiauxPourtant, ces écosystèmes sont aussi d'importantes sources naturelles de méthane, un puissant gaz à effet de serre. Ce double rôle – à la fois puits de carbone et sources de gaz à effet de serre – signifie que même de petites modifications de leur fonctionnement peuvent avoir des conséquences à l'échelle mondiale.

chemins et zones humides au Parc National Chapada dos Veadeiros. Photo de Paulo Bernandino.

Pourtant, la plupart de nos connaissances sur les tourbières proviennent des régions froides du nord ou des forêts tropicales humides, où l'humidité constante contribue à la préservation du carbone. Jusqu'à récemment, les scientifiques supposaient que les environnements fortement saisonniers étaient peu susceptibles de favoriser une formation importante de tourbe. une étude récente menée par Larissa S. Verona, Publié dans New Phytologist, suggère le contraire.

L'équipe de recherche a travaillé sur plusieurs zones humides situées dans et autour du parc national de Chapada dos Veadeiros, l'une des plus grandes aires protégées du Cerrado, au centre du Brésil. Elle s'est concentrée sur deux types de zones humides : les marais à palmiers, appelés localement « veredas », et les prairies humides ouvertes alimentées par les eaux souterraines. zones humides.

Carottes de sol prélevées sur les sites d'étude. Photo : Larissa Verona.

Pour comprendre la quantité de carbone stockée dans ces écosystèmes, les chercheurs ont extrait des carottes de sol profondes, jusqu'à quatre mètres de profondeur. En analysant chaque couche, ils ont reconstitué l'accumulation de carbone au fil du temps. Ils ont également mesuré la biomasse végétale aérienne et souterraine afin d'estimer la quantité totale de carbone stockée sur chaque site. De plus, ils ont examiné la composition chimique du sol pour évaluer la « stabilité » – ou la facilité de décomposition – du carbone, et l'ont utilisée. datation au radiocarbone pour déterminer son âge.

Pour comprendre le comportement actuel de ces zones humides, l'équipe a également mesuré les émissions de gaz à effet de serre. À l'aide de chambres étanches placées à la surface du sol, elle a suivi les émissions de dioxyde de carbone et de méthane libérées par le sol au fil des saisons, ce qui lui a permis d'observer leur évolution tout au long de l'année.

Vérone et les chambres de mesure des émissions de gaz sur le terrain. Photo : Juliana Di Beo.

Ces mesures ont révélé que les sols de ces zones humides stockent des quantités extraordinaires de carbone, plus de 1 100 tonnes par hectare, dépassant largement la plupart des savanes et rivalisant même avec certaines des tourbières tropicales les plus réputées au monde. Notamment, 96 % de ce carbone est emprisonné dans d’épaisses couches de sol plutôt que dans la végétation, grâce à une nappe phréatique peu profonde qui maintient les sols humides pendant une grande partie de l’année. La datation au radiocarbone a montré que ce matériau s’accumule depuis des milliers, voire des dizaines de milliers d’années, certains dépôts ayant plus de 20 000 ans. Selon les estimations des auteurs, ces zones humides couvrent environ 16.7 millions d’hectares, ce qui en fait un élément majeur, jusqu’ici sous-estimé, du paysage carboné du Brésil. Dans une interview accordée à Botany One, Verona a déclaré :

« Le carbone ne peut être stocké dans ces systèmes qu’en conditions d’inondation, ce qui crée des environnements anoxiques ralentissant la décomposition. Par conséquent, l’accumulation et la préservation à long terme du carbone sur des milliers d’années suggèrent que la dynamique hydrologique de ces zones humides est restée relativement stable sur de longues périodes. »
Si des sécheresses prolongées ou intenses s'étaient produites fréquemment par le passé, ce carbone stocké aurait probablement été exposé à l'oxygène et décomposé, empêchant ainsi son accumulation à long terme. Par conséquent, la présence de carbone très ancien indique que ces écosystèmes ont maintenu des conditions d'inondation persistantes au fil du temps.
Sols de la zone d'étude. Leur couleur noire est due à l'importante quantité de matière organique en décomposition. Photo : Rafael S. Oliveira.

Malgré cette longue histoire, l'analyse chimique a révélé une vulnérabilité majeure. Étant donné que la végétation de Veredas et zones humides Composée principalement d'herbes, sa matière organique est relativement riche en cellulose et en hémicellulose, des composés facilement décomposables par les micro-organismes, ce qui la rend plus fragile que la tourbe d'autres régions tropicales. À l'inverse, de nombreuses tourbières tropicales contiennent davantage de lignine, un composé plus résistant à la décomposition.

Cette différence est apparue clairement lorsque les chercheurs ont mesuré les émissions de gaz à effet de serre. Les zones humides du Cerrado ont libéré d'importantes quantités de dioxyde de carbone, notamment pendant la saison sèche, lorsque la baisse du niveau de l'eau permet à l'oxygène de pénétrer dans le sol et d'accélérer la décomposition. Le méthane, quant à lui, a suivi un schéma différent : les émissions étaient les plus élevées dans les zones inondées en permanence, mais pouvaient chuter presque à zéro pendant les périodes sèches dans les sites inondés de façon saisonnière. Fait remarquable, environ 70 % des émissions totales se sont produites pendant les mois secs, transformant brièvement ces écosystèmes de puits de carbone en sources de carbone. Verona explique que la dynamique du carbone et du méthane est fortement influencée par le niveau de l'eau, qui, à son tour, influe sur la présence de conditions anoxiques.Les émissions de dioxyde de carbone sont principalement dues à la décomposition aérobie et sont fortement réduites en cas de nappe phréatique élevée, du fait de la faible disponibilité en oxygène. Dans ces conditions anoxiques, les micro-organismes anaérobies, notamment ceux producteurs de méthane, deviennent dominants. Pendant la saison sèche, la baisse du niveau de la nappe phréatique entraîne une réduction, voire une disparition, des conditions anoxiques. Ce changement favorise la décomposition aérobie, augmentant ainsi les émissions de dioxyde de carbone, tout en réduisant la production de méthane. ».

Ces processus étant étroitement liés à la disponibilité en eau, toute modification de l'hydrologie, comme une variation des précipitations, une hausse des températures, le prélèvement d'eau souterraine ou la conversion des terres, peut perturber les conditions qui permettent le stockage du carbone. Autrement dit, le carbone stocké pendant des millénaires pourrait être libéré beaucoup plus rapidement sous l'effet d'une pression environnementale croissante.

Campos úmidos au Parc National Chapada dos Veadeiros. Photo de Rafael S. Oliveira.

Pris dans leur ensemble, les résultats présentent les zones humides du Cerrado à la fois comme un atout et un risque potentiel pour le climat. Avec l'expansion de l'agriculture, le détournement des eaux souterraines et l'intensification des saisons sèches, ces écosystèmes pourraient atteindre un point de basculement où le stockage de carbone à long terme céderait la place à des émissions rapides. Ce qui rend la situation particulièrement urgente, c'est que ces zones ont été largement préservées. négligées dans les stratégies climatiques qui privilégient les forêts, elles laissent un important réservoir de carbone sans protection.. Sauvegarder les vérités et zones humides Cela nécessitera de reconnaître leur valeur cachée, non seulement pour leur biodiversité, mais aussi en tant que puits de carbone essentiels dans l'un des biomes les plus menacés au monde.

LIRE L'ARTICLE:

Verona LS, Zanne AE, Trumbore S, et al.2026. Vastes tourbières et sols organiques méconnus du Cerrado brésilien : stockage, dynamique et stabilité du carbone. New Phytologist. https://doi.org/10.1111/nph.71027

Photo de couverture: chemins au Parc National Chapada dos Veadeiros. Photo de Guilherme Alencar.