L’influence du changement climatique sur les réservoirs de carbone dans les tourbières
La tourbe apparaît dans les zones humides et se compose de matériel mort provenant de plantes et de mousses, qui ne se décomposent pas complètement en raison de l’absence d’oxygène. Les tourbières se trouvent principalement dans des régions tempérées, mais il existe également des gisements importants dans les tropiques et l’Arctique. Tout changement du métabolisme microbien du carbone dans les tourbières pourrait influencer considérablement la quantité de dioxyde de carbone (CO2) émise dans l’atmosphère et les niveaux de carbone organique dissous (COD) dans les plans d’eau. Le projet MicroPEAT du programme Horizon 2020, financé par l’UE, a évalué des tourbières et les communautés microbiennes qui y sont associées pour comprendre leur écologie et la façon dont elles seront influencées par le changement climatique. «Cette étude va améliorer nos connaissances sur les tourbières d’un point de vue mondial, se centrant sur le lien entre les microbes et le fonctionnement des écosystèmes», déclare le professeur Chris Freeman, coordinateur du projet. «Les zones humides couvrent seulement 3 % de la surface de la planète, mais elles contiennent presque autant de carbone que toute l’atmosphère. Elles sont beaucoup plus importantes que vous ne l’imaginez.» Une étude internationale Les chercheurs ont comparé le métabolisme des microbes associés à la tourbe provenant de régions tropicales, arctiques et tempérées. Ils ont également étudié la réponse du métabolisme microbien, des émissions de CO2 et de méthane (CH4) ainsi que du COD aux troubles liés à la sécheresse dans les tourbières de ces régions contrastées. Les scientifiques ont constaté des différences remarquables dans les caractéristiques environnementales, comme les valeurs de pH, les nutriments et les concentrations de phénol, entre les régions liées à des variations du métabolisme de la tourbe. «Par exemple, la dégradation de la lignine était particulièrement réduite au pays de Galles, où nous avons trouvé des valeurs de pH plus basses et des concentrations de phénol plus élevées, tandis que la dégradation de la cellulose et de l’hémicellulose était plutôt constante entre les régions», explique la Dre Mora-Gómez, chercheuse du projet. Par conséquent, les émissions de gaz mesurées sur le terrain laissent à penser que les tourbières du pays de Galles retiennent plus de CO2 que celles de la Colombie ou de l’Arctique, mais, à l’instar des tourbières colombiennes et galloises, elles produisent des émissions de CH4 plus élevées. Finalement, l’analyse préliminaire des réponses à la sécheresse provenant de ces trois régions indique que la différence de caractéristiques du sol environnementales, et possiblement microbiennes, peut déterminer les réponses contrastées du métabolisme du sol à la sécheresse. «La dégradation de la lignine semble être supprimée par la sécheresse en Colombie, tandis qu’on n’a observé aucun effet significatif dans la tourbe en Arctique ni au pays de Galles», commente le professeur Freeman. Possibles effets L’étude des tourbières s’avère extrêmement pertinente dans notre monde en constante évolution, car celles-ci ne sont pas que des réservoirs de carbone essentiels, elles produisent également du CH4. «Les changements dans la fonction de stockage de carbone des tourbières peuvent comporter des conséquences importantes, comme l’émission de dioxyde de carbone dans l’atmosphère ou de COD dans les cours d’eau et les lacs», affirme le professeur Freeman. «Par conséquent, les connaissances sur le fonctionnement des tourbières et le métabolisme du carbone microbien présentent de nombreuses applications possibles en matière de gestion.» MicroPEAT offre des données comparatives sur des informations essentielles concernant la gestion des tourbières, comme l’émission de gaz, le métabolisme microbien et les réponses au changement climatique, à l’échelle mondiale, régionale et locale. Selon le professeur Freeman: «Pour réussir à conserver et gérer des écosystèmes et des organismes vivants, il faut comprendre ces domaines et les contraintes physico-chimiques qui leur sont propres.» Les résultats de l’Arctique sont particulièrement pertinents en raison des changements rapides que la région est en train de subir sous l’effet du réchauffement planétaire. De plus, le CH4 stocké dans la tourbe polaire pourrait être libéré dans l’atmosphère à cause des changements de température et des précipitations. «Nos résultats soulignent l’importance de considérer les caractéristiques biologiques et environnementales locales dans chaque région si nous voulons concevoir efficacement des stratégies pour atténuer les effets du changement climatique», remarque le professeur Freeman.
Mots‑clés
MicroPEAT, tourbière, carbone, Arctique, tempéré, méthane (CH4), stockage de carbone, tropical, carbone organique dissous (COD), réchauffement planétaire
