Une nouvelle étude menée par Jennifer Bowen, chercheuse postdoctorale à la Scripps Institution of Oceanography de l'UC San Diego, révèle que les canaux utilisés pour drainer les tourbières détrempées en Asie du Sud-Est sont probablement des points chauds pour les émissions de gaz à effet de serre.

Les résultats, publiés le 8 mars dans Nature Geoscience , identifier une source d’émissions jusqu’alors inexpliquée provenant de ces paysages menacés et riches en carbone. Les résultats de l'étude suggèrent que la dégradation des tourbières tropicales en Asie du Sud-Est a libéré encore plus de dioxyde de carbone contribuant au réchauffement de la planète que prévu.

Les tourbières ne couvrent que 3 % de la surface terrestre de la Terre, mais elles stockent deux fois plus de carbone que toutes les forêts du monde réunies. Les tourbières se forment dans des endroits où les inondations permanentes empêchent les plantes mortes de se décomposer complètement en limitant leur exposition à l'oxygène. Ces conditions gorgées d'eau permettent aux plantes mortes – et au carbone qu'elles ont absorbé de l'atmosphère pendant leur croissance – de s'accumuler dans le sol tourbeux pendant des centaines, voire des milliers d'années.

Mais les activités humaines ont endommagé ou détruit de nombreuses tourbières dans le monde. En Asie du Sud-Est, les gens ont drainé et déboisé environ 60 millions d’acres de tourbières au cours des trois dernières décennies, en grande partie pour la récolte de l’huile de palme et du bois, n’en laissant que 6 % intacts. Les tourbières drainées et endommagées exposent leurs matières végétales mortes accumulées à l'oxygène, les faisant se décomposer et libérer du dioxyde de carbone. À l'échelle mondiale, les tourbières dégradées représentent à elles seules environ 5 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre d'origine humaine.

"Il s'agit de quelques-unes des plus grandes réserves de carbone au monde en dehors de l'océan et elles sont enfermées depuis des milliers d'années", a déclaré Lihini Aluwihare, océanographe chimiste à Scripps Oceanography et co-auteur de l'étude. "La réintroduction de ce carbone dans l'atmosphère est une préoccupation majeure en matière de changement climatique. C'est pourquoi il est si important que nous trouvions ce qui contrôle la libération de carbone des tourbières perturbées."

Mais même ce chiffre inquiétant des émissions de carbone des tourbières dégradées se concentre en grande partie sur les émissions des sols tourbeux asséchés et ne rend que rarement compte du carbone rejeté dans les cours d'eau.

"Nous savons que les tourbières endommagées libèrent de grandes quantités de dioxyde de carbone", a déclaré Bowen. "Mais ce qui arrive au carbone circulant dans les canaux de drainage avant d'atteindre les rivières ou l'océan est moins bien compris. Si nous ne savons pas ce qui se passe là-bas, nous pourrions manquer de carbone qui pénètre dans l'atmosphère terrestre et n'est pas pris en compte dans le carbone actuel. budgétaire."

Pour comprendre ce qu'il advient du carbone libéré des tourbières dans les cours d'eau, les chercheurs ont collecté des échantillons d'eau dans des canaux de tourbières de l'ouest du Kalimantan, en Indonésie, en 2022. Dans une série d'expériences en laboratoire, les auteurs de l'étude ont mesuré la rapidité avec laquelle les microbes pouvaient décomposer la matière organique contenue dans des flacons. d'eau des canaux des tourbières et la quantité de dioxyde de carbone qu'ils ont produite au cours du processus. Dans le cadre d'expériences supplémentaires, l'équipe a mesuré la vitesse d'un processus connu sous le nom de minéralisation photochimique dans lequel la lumière du soleil provoque la décomposition de la matière organique et l'émission de dioxyde de carbone.

Une fois que Bowen et ses co-auteurs ont déterminé la vitesse à laquelle les microbes et la lumière du soleil produisaient du dioxyde de carbone en laboratoire, ils ont évalué les facteurs susceptibles d'accélérer ou de ralentir les émissions de carbone des canaux de drainage des tourbières dans le monde réel en Asie du Sud-Est. Les expériences suggèrent que des journées plus ensoleillées, des concentrations plus élevées d'oxygène dans l'eau du canal et des niveaux élevés de mélange dans les eaux du canal peuvent entraîner des taux plus élevés d'émissions de dioxyde de carbone.

Sur la base des résultats des expériences, l’équipe a estimé que chaque mètre carré de canal de tourbière dans la région libère en moyenne environ 70 milligrammes de dioxyde de carbone par jour. Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour identifier les endroits où les taux peuvent être plus élevés ou plus bas dans le paysage, a déclaré Bowen, mais les résultats suggèrent que la dégradation par la lumière du soleil et les microbes pourraient envoyer environ 35 % du carbone de la tourbe qui se dissout dans les canaux de drainage dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. .

"C'est la première fois que quelqu'un quantifie ces processus dans une tourbière tropicale, et 35 % du carbone dissous dans ces canaux représente une grande quantité d'émissions", a déclaré Aluwihare. "Pour moi, cela signifie que ces systèmes de canaux sont probablement une source importante d'émissions de dioxyde de carbone en plus des émissions provenant des sols tourbeux asséchés, et nous sous-estimons probablement les impacts climatiques de la dégradation de ces systèmes."

Aluwihare a ajouté que les émissions importantes de carbone dans les canaux des tourbières diminuent probablement la quantité de tourbe dissoute exportée vers l'océan. Bien que le sort du carbone de la tourbe qui se déverse dans les océans ne soit pas entièrement compris, une partie pourrait finir par être à nouveau stockée dans le milieu marin. Si tel est le cas, a déclaré Aluwihare, ces résultats suggèrent que les océans ne peuvent pas faire autant que les scientifiques le pensaient pour empêcher le carbone de la tourbe de rentrer dans l'atmosphère.

Outre Bowen et Aluwihare, Putri Juliandini Wahyudio et Gusti Anshari de l'Universitas Tanjungpura en Indonésie ainsi qu'Alison Hoyt de l'Université de Stanford ont contribué à l'étude.