Les régions tropicales comme le Congo connaissent une déforestation généralisée et une conversion de l'utilisation des terres pour l'agriculture. Crédit :Rob Spencer
Des sols tropicaux millénaires déterrés par l'accélération de la déforestation et l'utilisation des terres agricoles pourraient libérer du dioxyde de carbone dans l'atmosphère, selon une nouvelle étude de chercheurs de la Florida State University.
Dans une enquête sur 19 sites dans l'est de la République démocratique du Congo, les chercheurs ont découvert que les zones fortement déboisées lixiviaient du carbone organique qui est nettement plus ancien et plus biodégradable que le carbone organique lessivé des régions densément boisées.
Libéré des horizons plus profonds du sol et lessivés par la pluie dans les cours d'eau, que plus vieux, le carbone organique chimiquement instable est finalement consommé par les microbes vivant dans les cours d'eau, qui dévorent les composés riches et respirent le dioxyde de carbone dans l'atmosphère. C'est un processus qui pourrait mettre en péril les écosystèmes locaux et alimenter davantage l'effet de serre, les chercheurs ont dit.
"De plusieurs façons, c'est similaire à ce qui s'est passé dans le bassin du Mississippi il y a 100 ans, et en Amazonie plus récemment, " a déclaré l'auteur de l'étude Rob Spencer, professeur agrégé au Département de la Terre de la FSU, Sciences de l'océan et de l'atmosphère. « Le Congo est maintenant confronté à la conversion de terres vierges pour l'agriculture. Nous voulons savoir ce que cela pourrait signifier pour le cycle du carbone.
Alors que les effets plus larges de la déforestation sur le cycle du carbone sont bien connus, les chercheurs ont déclaré que leurs conclusions, publié aujourd'hui dans la revue Géosciences de la nature , suggèrent qu'il existe une voie supplémentaire ou une fuite de carbone dans les rivières à partir du sol brassé par la déforestation et la conversion des terres.
"À ce point, il est difficile de connaître l'ampleur de ce flux et donc l'importance relative de ce processus par rapport aux autres sources anthropiques de CO2, mais il est susceptible de croître avec la déforestation supplémentaire et la conversion de l'utilisation des terres, " a déclaré l'ancien chercheur postdoctoral de la FSU Travis Drake, l'auteur principal de l'étude. "Nous espérons que cet article stimulera davantage de recherches sur l'importance relative de ce processus."
Pour mieux distinguer les différents sols dans leur étude, les chercheurs ont analysé le carbone organique dissous drainé des sites d'étude dans les ruisseaux et les rivières. En utilisant des données de spectrométrie de masse à ultra-haute résolution générées par des outils de pointe au Laboratoire national de champ magnétique élevé, dont le siège est à la FSU, l'équipe a découvert que les matières organiques dissoutes plus anciennes rejetées par les zones déboisées étaient plus riches en énergie et chimiquement plus diversifiées que celles provenant de forêts mieux préservées
Les régions tropicales comme le Congo connaissent une déforestation généralisée et une conversion de l'utilisation des terres pour l'agriculture. Crédit :Université d'État de Floride
Globalement, les zones boisées ont libéré beaucoup plus de carbone organique dissous que les zones déboisées. Mais les matières organiques dissoutes qui émanaient des régions déboisées et converties en terres étaient exceptionnellement biolabiles, ou adapté à la consommation microbienne.
"Compositionnellement, les matières organiques dissoutes des paysages déboisés étaient pleines du genre de choses que les microbes préfèrent manger - des composés plus simples et facilement accessibles avec beaucoup d'azote, " dit Drake, qui mène maintenant des recherches à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich. "Nous pensons que la consommation microbienne de ces anciennes matières organiques provenant des sols peut expliquer en partie les concentrations plus élevées de CO2 que nous avons observées dans les cours d'eau de la zone déboisée."
Dans les régions tropicales en développement comme le Congo, La perturbation des sols liée à la déforestation a le potentiel d'augmenter considérablement le lessivage du carbone organique par les précipitations. Cette perte de matière organique pourrait compromettre la fertilité des sols et réduire le transport en aval des nutriments essentiels qui soutiennent les écosystèmes aquatiques et côtiers.
Plus généralement, ce processus signifie que le carbone qui a été séquestré en toute sécurité dans la Terre pendant des millénaires pourrait maintenant réintégrer le cycle du carbone moderne. Si, comme le postulent les chercheurs, que le carbone est finalement libéré dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, cela pourrait contribuer à l'effet de serre.
Les chercheurs ont déclaré que ces résultats soulignent l'urgence d'identifier les effets de deuxième et troisième ordre de la déforestation, la conversion des terres et la perturbation incontrôlée des profondeurs, sols riches en nutriments sous les tropiques. Si la préservation généralisée et systématique des forêts est le meilleur antidote, le document suggère que des pratiques agricoles moins perturbatrices pourraient aider à compenser une partie de la déstabilisation.
"Cette recherche se concentre sur le Congo parce que les tropiques sont vraiment à l'avant-garde de la conversion de l'utilisation des terres par l'agriculture, " dit Spencer.
"Finalement, elle dépend de la préservation des forêts qui maintiennent et stockent le carbone dans les sols sur des échelles de temps plus longues, " Drake a ajouté. " Lorsque la conversion de l'utilisation des terres se produit, de meilleures pratiques telles que le terrassement, l'utilisation de bandes tampons et l'application de résidus organiques pourraient améliorer une partie de la lixiviation du carbone organique observée. »
