Des scientifiques révèlent l’eau nécessaire pour que des terres arctiques redeviennent des puits de carbone !
Pendant des siècles, les tourbières ont accumulé du carbone, puis nous les avons drainées pour les cultiver et elles sont devenues des sources d’émissions. Une étude menée en Norvège a mesuré de combien il faut remonter le niveau de l’eau pour supprimer ces émissions.
Pour comprendre ce qui se passe dans le nord de la Norvège, il faut d’abord comprendre ce qu’est une tourbière. Imaginons un terrain qui reste gorgé d’eau la plupart du temps. L’eau recouvre le sol, ce qui empêche presque totalement l’oxygène d’y pénétrer. Sans oxygène, les micro-organismes qui décomposent la matière organique travaillent très lentement. Les feuilles, les tiges, les racines des plantes qui meurent année après année ne se décomposent pas complètement. Elles s’accumulent. Couche après couche, pendant des siècles ou des millénaires, elles forment un dépôt de tourbe.
Ce dépôt, c’est essentiellement du carbone stocké. Les plantes l’ont capté dans l’atmosphère lorsqu’elles étaient vivantes et, en ne se décomposant pas totalement, ce carbone est resté piégé dans le sol. C’est pourquoi les tourbières sont, à l’état naturel, l’un des puits de carbone les plus importants de la planète.
Le problème a commencé lorsque l’agriculture est intervenue.
Que se passe-t-il lorsqu’on draine une tourbière
Pour cultiver sur des sols tourbeux, la première étape consiste à abaisser le niveau de l’eau. On creuse des fossés, on installe des drains, on cherche à assécher le terrain. Lorsque l’eau baisse, l’oxygène pénètre dans le sol. Et là, les micro-organismes qui étaient à moitié endormis se réveillent et se mettent au travail.
Ils commencent à décomposer toute cette matière organique restée stockée pendant des siècles. Cette décomposition libère du dioxyde de carbone (CO₂). Ce qui était auparavant un réservoir retenant le carbone devient alors une source qui l’émet dans l’atmosphère.
Une équipe de l’Institut norvégien de recherche en bioéconomie (NIBIO) a passé deux ans à mesurer ce qui se passe exactement dans une tourbière cultivée de l’Arctique, dans la vallée de Pasvik, au nord de la Norvège. Les résultats, publiés récemment, permettent de mieux comprendre comment la gestion du niveau de l’eau peut améliorer le bilan des gaz et limiter l’augmentation du changement climatique.
La difficulté de tout mesurer ensemble
Lorsque l’on remonte le niveau de l’eau dans un sol drainé, les choses ne sont pas aussi simples que « plus d’eau, moins d’émissions ». Dans le sol coexistent différents processus et différents gaz.
Le méthane (CH₄), par exemple, est produit par des micro-organismes qui prospèrent en l’absence d’oxygène. Si le sol est totalement inondé, les émissions de méthane peuvent augmenter. Le protoxyde d’azote (N₂O), autre gaz à effet de serre très puissant, apparaît généralement lorsque le sol est humide mais pas complètement saturé, dans des conditions où la décomposition de l’azote reste incomplète.
« Chaque gaz réagit différemment aux variations du niveau de l’eau », explique Junbin Zhao, chercheur au NIBIO et auteur principal de l’étude. « L’un peut diminuer tandis qu’un autre augmente. C’est pourquoi il faut les mesurer tous ensemble, sur l’ensemble de la saison, pour comprendre l’effet réel. »
Pourquoi le nord offre une fenêtre particulière
Dans l’Arctique, relever le niveau de l’eau dans des champs cultivés produit un effet particulier en raison des longues heures de lumière estivale. Lorsque le sol est plus humide, les plantes fonctionnent un peu moins efficacement, mais cela est compensé par le fait que le champ atteint plus tôt le point où il absorbe davantage de carbone qu’il n’en libère. Avec des journées très longues, cette période d’absorption s’étire bien davantage que dans d’autres régions.
La température joue aussi un rôle. Si le sol dépasse 12 °C, les micro-organismes s’activent et les émissions augmentent même si le niveau de l’eau reste élevé. Cela signifie que le bénéfice d’un sol humide fonctionne mieux dans les climats froids et que le réchauffement climatique pourrait progressivement réduire cet avantage.
Enfin, la manière de gérer les parcelles a également une influence. Tondre l’herbe très fréquemment retire le carbone que les plantes ont absorbé, même lorsque l’eau est abondante. Une option consiste à cultiver des espèces capables de tolérer des sols humides afin d’éviter un drainage excessif. Et comme, au sein d’un même champ, certaines zones se comportent différemment, des mesures plus précises sont nécessaires pour comprendre exactement ce qui se passe à chaque endroit.
Le sens du changement
Pendant des siècles, drainer les terres humides a été synonyme de progrès. Cela signifiait rendre productif ce qui était auparavant un marécage. Aujourd’hui, à la lumière du changement climatique, cette équation est en train d’être réévaluée.
L’étude menée à Pasvik montre que, au moins dans les tourbières cultivées du nord, relever le niveau de l’eau peut constituer une stratégie efficace pour réduire les émissions. Ce n’est ni une solution unique ni automatique : la température, la fréquence des récoltes, la variabilité des sols et le comportement des autres gaz imposent une approche globale.
Mais elle ouvre une direction claire. La même terre qui, pendant des siècles, a été drainée pour produire peut désormais être gérée autrement. Il ne s’agit pas de revenir à l’état naturel, puisqu’il s’agit déjà d’un champ cultivé. Il s’agit de trouver le niveau d’eau optimal pour que le sol cesse d’être une source de carbone et commence à se rapprocher de la neutralité, voire à basculer du côté de l’absorption.
Référence de l'article :
Junbin Zhao, Cornelya F. C. Klütsch, Hanna Silvennoinen, Carla Stadler, David Kniha, Runar Kjær, Svein Wara, Mikhail Mastepanov. Substantial Mitigation Potential for Greenhouse Gases Under High Water Levels in a Cultivated Peatland in the Arctic.