Les scientifiques du WSL travaillant avec une équipe de chercheurs de toute l'Europe ont découvert que les tourbières, malgré leur faible biodiversité, peut résister efficacement aux climats modérés et glaciaires. Cette découverte va changer notre regard sur la biodiversité.

Alexandre Butler, responsable du Laboratoire des systèmes écologiques (ECOS) de l'EPFL, et Luca Bragazza, un scientifique à ECOS, avec une équipe de chercheurs européens dont deux anciens post-doctorants de l'EPFL, analysé 560 échantillons intacts de tourbières provenant de 56 pays européens pour étudier comment les écosystèmes des tourbières réagissent à différentes températures, les niveaux de précipitations et les niveaux de pollution de l'air. Ils ont découvert que les propriétés des tourbières restaient les mêmes partout, démontrant une surprenante capacité d'adaptation aux variations climatiques. C'est parce que les espèces qui étaient adaptées à un certain climat ont été remplacées ailleurs par d'autres espèces qui étaient mieux adaptées au nouveau climat mais remplissant la même fonction au sein de l'écosystème. La recherche vient d'être publiée dans Communication Nature .

Les tourbières jouent un rôle essentiel sur notre planète. Alors qu'ils ne couvrent que 3 pour cent de la surface de la terre, ils stockent quelque 500 gigatonnes métriques de carbone. C'est l'équivalent de 67% de tout le CO2 dans l'air, ou tout le CO2 contenu dans la forêt boréale du monde, qui représente 10 pour cent de la surface de la terre. Une profondeur d'un mètre de tourbe correspond à environ 1, 000 ans de stockage de carbone. Parce que tant de carbone est actuellement enfermé dans les tourbières, comprendre comment ils réagissent au changement climatique est essentiel pour savoir s'ils pourraient un jour libérer des quantités massives de CO2 dans l'air. Les tourbières se trouvent sur des terrains humides, sols acides et à faible biodiversité, qui diffère peu d'une région à l'autre – seules une soixantaine d'espèces vivent dans ces écosystèmes. Quoi de plus, ces espèces sont connues pour être sensibles aux conditions environnementales; ils sont constitués de plantes vasculaires (arbustes, graminées et plantes carnivores) et de la mousse (Sphaigne). Ces facteurs semblent indiquer que les tourbières sont exceptionnellement vulnérables au changement climatique, par exemple., si la mousse disparaissait et que des plantes vasculaires poussaient à sa place, l'écosystème se déplacerait radicalement et sa capacité de stockage de CO2 diminuerait considérablement.

Les bonnes nouvelles sont difficiles à trouver en sciences de l'environnement de nos jours. Heureusement, L'étonnante capacité des tourbières à résister aux changements climatiques donne aux scientifiques des raisons de se réjouir. "Les écologistes ont tendance à croire que les écosystèmes à faible biodiversité sont plus susceptibles de disparaître lorsque les conditions environnementales changent, même légèrement. Mais ce que nous avons trouvé ici ouvre la porte à de nouvelles façons de comprendre la biodiversité. Notre étude souligne également à quel point il est important de préserver les tourbières – pas seulement pour elles-mêmes, mais aussi pour les services et bénéfices écologiques qu'ils apportent, " dit Bragazza.

L'analyse de 560 échantillons de tourbières n'a pas été une mince affaire. Les chercheurs ont d'abord déterminé la biodiversité de chaque échantillon « taxonomie, " répertoriant le nombre et l'abondance de chaque espèce dans les échantillons. Ils ont ensuite identifié plus d'une douzaine de traits fonctionnels de l'espèce caractérisant leur rôle au sein de son écosystème. Ces caractéristiques fonctionnelles incluent la manière dont elles absorbent l'eau ou captent la lumière, la quantité de carbone, l'azote et le phosphore que contient la mousse, et l'épaisseur, taille et diamètre des feuilles des plantes vasculaires. Les chercheurs ont obtenu des informations sur ces caractéristiques fonctionnelles à partir d'une base de données existante, et ont comparé cette information aux espèces qu'ils ont trouvées dans leurs échantillons de tourbière. "Nous avons pris la valeur moyenne de chaque caractéristique fonctionnelle donnée dans la base de données, en tenant compte de l'abondance de chaque espèce dans les échantillons. Cela nous a permis d'aller au-delà de la simple comparaison des espèces dans nos échantillons, " dit Bragazza.

Étonnamment, les chercheurs ont trouvé une "redondance fonctionnelle" dans les échantillons. C'est-à-dire, les plantes vasculaires et les mousses se sont remplacées en fonction des conditions climatiques auxquelles leur écosystème était exposé, permettant à l'écosystème de la tourbe dans son ensemble de survivre. "Les valeurs moyennes des caractéristiques fonctionnelles n'ont pas changé, même si la taxonomie l'a fait. Par exemple, certaines espèces des échantillons de tourbières d'Irlande n'existent pas dans les échantillons de Suède; ces échantillons contiennent d'autres espèces mieux adaptées au climat suédois. Mais même lorsque les espèces sont différentes, ils remplissent la même fonction au sein de l'écosystème - ils ont la même taille de feuilles et de tiges, par exemple, " dit Bragazza.

« Les tourbières sont d'excellents puits de CO2 et ont une capacité d'adaptation inégalée au changement climatique. C'est un contraste frappant avec les prairies, qui ont pourtant une plus grande biodiversité. Les changements climatiques peuvent perturber la production de foin dans les prairies et causer des dommages durables à l'écosystème, ", explique Buttler. Bragazza insiste sur l'importance de protéger les tourbières :" Leur capacité à s'adapter au changement climatique et donc à continuer à stocker du CO2 dépend de la capacité de leur espèce à se déplacer d'une tourbière à l'autre et à créer cette " redondance fonctionnelle " "Notre étude montre une fois de plus qu'il est vital de maintenir la biodiversité des tourbières et d'éviter qu'elles ne s'isolent."

La grande quantité de données que l'équipe a collectées dans les tourbières à travers l'Europe seront utilisées pour mener d'autres recherches, telles que des analyses comparatives des compositions microbiennes des tourbières et des évaluations de leurs seuils de résistance. Une voie prometteuse pour en savoir plus sur les propriétés inattendues des tourbières.