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L’empreinte carbone des états remise en cause par le continuum aquatique Terre-Mer

Publié le 17 mars 2022 Mis à jour le 17 mars 2022

Dans le cadre d’une analyse détaillée du « continuum aquatique Terre-Mer » ou « land-to-ocean aquatic continuum » (LOAC) une équipe de recherche a mis en évidence que le « continuum aquatique Terre-Mer » transporte des quantités considérables de carbone d’origine anthropique (c.-à-d. provenant principalement de la combustion d’énergie fossile). Ce constat a des implications importantes pour les inventaires de carbone nationaux qui sont réalisés dans le cadre des accords globaux sur l’empreinte carbone de chaque pays.

Les écosystèmes terrestres et l’océan jouent un rôle primordial sur le climat en régulant les niveaux en dioxyde de carbone (CO2) de l’atmosphère. Ces environnements sont cependant souvent perçus comme étant déconnectés, ignorant par là le transfert de carbone des continents vers l’océan ouvert au travers d’une succession complexe de systèmes aquatiques – ce que nous appelons le « continuum aquatique Terre-Mer » ou « land-to-ocean aquatic continuum » (LOAC). Dans le cadre d’une analyse détaillée du LOAC publiée aujourd’hui dans la revue Nature, des chercheuses et chercheurs du laboratoire de Biochimie et Modélisation du Système Terre – Faculté des Sciences -, en collaboration avec des scientifiques français et nord-américains ont mis en évidence que le LOAC transporte des quantités considérables de carbone d’origine anthropique (c.-à-d. provenant principalement de la combustion d’énergie fossile). En d’autres termes, le carbone qui est absorbé de l’atmosphère par les écosystèmes terrestres n’est pas entièrement séquestré localement, comme cela a souvent été précédemment admis, mais est en fait exporté vers le LOAC. Ce constat a des implications importantes pour les inventaires de carbone nationaux qui sont réalisés dans le cadre des accords globaux sur l’empreinte carbone de chaque pays. Les chercheurs ont également découvert que le transfert de carbone contient-océan d’origine naturelle est plus important que précédemment estimé, un résultat qui a des conséquences pour les estimations de CO2 anthropique séquestré par les océans ouverts et les écosystèmes terrestres.

« La complexité du LOAC, qui inclus les rivières, les eaux souterraines, les lacs, réservoirs, estuaires, la végétation côtière comme les mangroves et les eaux peu profondes de la plateforme continentale, a rendu l’analyse de leur rôle sur le cycle du carbone global particulièrement difficile » explique Pierre Regnier qui a coordonné l’étude.

En conséquence, les synthèses se focalisant sur le budget global du carbone, comme celles réalisées par le Groupe Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC) et par le « Global Carbon Project », faisaient l’hypothèse simplificatrice d’un transfert de carbone via un « pipeline » connectant directement l’embouchure des rivières à l’océan ouvert. Une autre hypothèse simplificatrice était que tout le carbone transporté était d’origine naturelle, négligeant par-là les impacts des perturbations humaines sur le LOAC, comme la construction massive de barrages ou la décimation de la végétation côtière.  

Dans leur étude, les chercheurs ont synthétisé les connaissances de plus de 100 études individuelles sur les différents composants du LOAC. De cette synthèse, des budgets de carbone du LOAC ont été établis pour deux périodes de temps correspondant respectivement aux conditions préindustrielles et contemporaines. Leur résultats confirme l’existence de la « boucle » de carbone préindustrielle via laquelle du carbone atmosphérique fixé par les écosystèmes terrestres est transféré par les rivières jusqu’à l’océan ouvert, où il est à nouveau dégazé vers l’atmosphère. « Nous avons cependant calculé que la quantité de carbone transféré par cette boucle naturelle, 0.65 milliards de tonnes par an, est environ 50 % plus importante que précédemment estimé » précise Laure Resplandy, Professeure Assistante à l’Université de Princeton, qui a codirigé l’étude. De plus, l’équipe a mis en évidence que cette boucle est en fait constituée de deux boucles plus courtes, une transférant du carbone des écosystèmes terrestres aux eaux continentales, et une autre transférant du carbone de la végétation côtière (communément dénommée « écosystèmes carbone bleu ») vers l’océan ouvert. « Un flux de carbone continent-océan préindustriel plus intense implique que l’absorption de CO2 anthropique océanique tel que déterminé par les observations était sous-estimé » explique Resplandy. « Le revers de la médaille est que l’absorption au niveau des continents était surestimée » ajoute Regnier.

L’étude démontre également que le carbone anthropique transporté par les rivières est dégazé vers l’atmosphère, mais peut également être séquestré dans les sédiments aquatiques et l’océan ouvert. Philippe Ciais, Directeur de Recherche au Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement et un des auteurs de l’étude explique : « Cette nouvelle perspective du budget de CO2 anthropique pourrait introduire un aspect positif car il est raisonnable de penser que les sédiments et l’océan constituent en fait des environnements de dépôts de carbone plus stables que la biomasse terrestre et les sols, qui sont vulnérables aux sécheresses, aux feux et au changement d’occupation des sols ». Les chercheurs ont aussi révélé que les activités humaines sont responsables d’une perte considérable de la capacité d’absorption de CO2 par les « écosystèmes carbone bleu », une perte pouvant atteindre de l’ordre de 50 %. « Si à l’avenir ces écosystèmes ne sont pas mieux protégés de l’augmentation du niveau des mers, de la pollution et du développement le long des côtes, la fixation de « carbone bleu » continuera à décroître et contribuera à amplifier dle réchauffement climatique » conclut Raymond Najjar, Professeur à la Pennsylvania State University et également co-auteur de l’étude.
 

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