Department of Forest Ecology and Management
Swedish University of Agricultural Sciences

Les bourbiers sont des terrains marécageux qui interagissent avec l’atmosphère en accumulant du carbone pendant des millénaires sous la forme de tourbe, éliminent le CO2 et produisent du méthane. Les bourbiers boréaux ne recouvrent que 3% de la surface terrestre, mais ils contiennent entre un quart et un tiers du total mondial de carbone organique, principalement comme tourbe, accumulée depuis la dernière déglaciation. Les taux d’accumulation à long terme de carbone apparent dans les bourbiers sont estimés à 15-30 g C m-2 y-1.

Figure 1. L’échange carbonique du bourbier est dominé par une fixation du carbone par photosynthèse et par des pertes dues à la respiration de dioxyde de carbone, l’émission de méthane et le ruissellement des eaux

Les émissions de méthane par les marécages représentent environ 90% des émissions totales de sources naturelles et un tiers du total mondial, et les émissions des bourbiers de hautes latitudes environ un tiers des émissions de sources naturelles et 10% des émissions totales. Les perturbations actuelles de l’atmosphère dues aux bourbiers nordiques constituent une diminution de ~35 ppmv CO2 et une augmentation de 100 ppbv CH4. L’impact du forçage radiatif net des bourbiers nordiques représente actuellement environ -0,2 à -0,5 Wm-2 (un refroidissement). Il est probable que les bourbiers ont d’abord causé un réchauffement net d’environ 0,1 Wm-2, puis un effet de refroidissement net croissant au cours des 8000–11 000 ans derniers.

Les contributions à long terme des bourbiers sur le cycle de carbone global risquent toutefois de changer. Selon les théories du développement des bourbiers, l’accumulation de tourbe cesse quand les bourbiers vieillissent; lorsque la bourbe s’accumule, la quantité totale de matériel organique pouvant être décomposé augmente, et, à un certain point, la quantité totale de carbone libéré par la tourbe équivaudra à la quantité reprise par photosynthèse à la surface. En plus de ces processus naturels présumés, les changements climatiques auront également un effet sur l’accumulation de la tourbe et l’émission de méthane. Les écosystèmes de hautes latitudes, des bourbiers pour la plupart, sont particulièrement vulnérables aux changements climatiques. Le potentiel de changements dans le rôle des bourbiers dans les cycles globaux du carbone a suscité une recherche intensive dans la biogéochimie du carbone de bourbier.

Figure 2. Exemples de taux d’accumulation de carbone dans deux bourbiers boréaux dans le nord de la Suède: a) marécage mésotrophe avec grands carex; b) zone marécageuse avec carex. L’accumulation de tourbe a varié depuis la dernière période de glaciation. Dans dix bourbiers boréaux minérogènes (marécages) dans le nord de la Suède, sur une moyenne à long terme, les taux d’accumulation ont été inferieurs au cours des 500 – 2000 ans derniers, c’est-à-dire avant les perturbations importantes des écosystèmes bourbiers. Les taux d’accumulation actuels dans la région ne sont pas très différents des taux plus anciens

Le taux actuel d’accumulation de carbone dans les bourbiers dévie-t-il du taux naturel «préindustriel»? Pour y répondre, des données sur les taux d’échange contemporains de carbone dans les bourbiers et les taux d’accumulation de tourbe du Holocène sont nécessaires. Les flux contribuant principalement aux budgets de carbone des bourbiers sont les échanges sol-atmosphère de dioxyde de carbone et de méthane, et les pertes de carbone par ruissellement, consistant surtout en du carbone organique dissous (DOC) et du carbone inorganique (Fig. 1).

L’établissement de systèmes de mesure d’Eddy-Covariance a facilité les estimations des budgets de carbone des bourbiers. Des estimations complètes spécifiques aux bourbiers ont été obtenues à partir de très peu de bourbiers, toutefois des données sur une période de huit ans sont disponibles pour un bourbier ombrotrophe (tourbière) au Canada, Mer Bleue, et sur quatre ans pour un bourbier minérogène pauvre en nutriments (marécage) dans le nord de la Suède, Degerö Stormyr. Les deux bourbiers présentent toujours des dolines importantes, avec des taux d’accumulation de magnitude similaires à ceux de l’Holocène (la période suivant la dernière glaciation).

Les données du nord de la Suède sur les taux d’accumulation de tourbe dans certains des types les plus courants de bourbiers indiquent que le taux d’accumulation de tourbe a diminué avant que des activités humaines aient eu un impact important (Fig. 2). Le taux contemporain de stockage de carbone à Degerö Stormyr, dans la même région, est au même niveau qu’à la fin du Holocène, ou légèrement supérieur.

Transformer la tourbe en ressource énergétique favorable

Un autre but important est d’évaluer l’impact sur l’émission de gaz à effet de serre d’une utilisation de la tourbe comme source d’énergie: bien qu’elle soit peu utilisée dans le monde, elle l’est beaucoup à échelle locale ou nationale dans certaines régions. Plus de 90% de la tourbe utilisée pour produire de l’énergie est utilisée en Biélorussie, Finlande, Irlande, Russie et Suède. Le potentiel de réchauffement global (GWP) du méthane est 21, et la grande majorité des bourbiers contribue donc nettement au GWP. L’extraction de bourbe met fin aux émissions de méthane mais également à l’accumulation actuelle de CO2, et la combustion de la bourbe libère le CO2 qui y était contenu. Cependant, la plupart des évaluations de l’impact d’une utilisation de la tourbe comme source d’énergie ont conclu qu’elle est similaire à l’utilisation de combustibles fossiles. Le moyen d’en faire une source plus favorable en termes de GWP est d’utiliser des zones de bourbiers déjà asséchées. L’évaluation la plus récente de l’IPCC classe la tourbe dans une catégorie séparée, simplement comme tourbe.

E: Mats.B.Nilsson@sek.slu.se
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