Mangroves, changement climatique et hausse du niveau de la mer : le stockage de carbone remis en question

Passer un peu de temps à lire sur les mangroves et le changement climatique, c’est tomber très vite sur une idée rassurante : à mesure que le niveau de la mer monte, ces forêts côtières finiraient par stocker davantage de carbone.

Le raisonnement est simple : les inondations apportent des sédiments ; les sédiments favorisent la formation de matière organique ; et cette matière organique accumule du carbone. Plus d’eau, plus de stockage.

Une nouvelle étude de l’Université d’Exeter explique toutefois que ce récit repose sur des mesures réalisées à une mauvaise échelle.

Dès lors qu’on ne se limite plus à des points d’échantillonnage isolés mais qu’on simule ce qui se produit à l’échelle d’une mangrove entière, la conclusion s’inverse. Au cours du siècle à venir, la montée des eaux devrait plutôt diminuer le stockage de carbone.

Dans les scénarios les plus défavorables, des forêts qui absorbaient du carbone depuis des décennies pourraient même commencer à en relarguer.

Le problème des mesures du carbone des mangroves

Les campagnes de terrain qui quantifient le carbone dans les sols de mangrove produisent des résultats robustes. Localement, l’élévation du niveau marin peut bien s’accompagner d’une hausse du stockage de carbone.

Quand les submersions augmentent, davantage de sédiments sont déposés ; et lorsque les apports sédimentaires s’intensifient, l’accumulation de matière organique progresse. À l’endroit précis mesuré, la teneur en carbone du sol grimpe.

Mais une forêt ne se résume pas à un point sur une carte. C’est un ensemble connecté et changeant, où ce qui se passe dans une zone influence le reste.

Les observations de terrain donnent un échantillon ; elles ne décrivent pas le fonctionnement global. Or, ce fonctionnement, selon l’étude, ne correspond pas à la simple addition des échantillons.

« Les recherches sur le stockage du carbone dans les mangroves s’appuient généralement sur des observations de terrain, et ces études ont montré que le stockage du carbone peut augmenter lorsque le niveau de la mer s’élève », a déclaré Arya Iwantoro, qui a mené ces travaux à Exeter et travaille aujourd’hui à l’Université de Plymouth.

« Mais cela ne permet pas forcément de révéler la situation d’ensemble à l’échelle de toute la forêt. »

Pour accéder à cette vision d’ensemble, l’équipe a élaboré un modèle couplant trois processus qui interagissent entre eux - l’écoulement de l’eau et le transport des sédiments, la croissance et le dépérissement des mangroves, et le stockage du carbone - puis les a fait évoluer conjointement sur un siècle.

Comment la hausse des eaux fait dépérir la forêt

« Les mangroves sont des plantes très spécialisées, et elles ont besoin, à chaque marée, d’une durée de submersion bien précise », a expliqué Luisa Fernanda Gómez Vargas.

« Si cette période est dépassée, un site ne convient plus - les plantes “se noient” et les mangroves dépérissent. »

Quand la mer monte, les inondations de marée durent plus longtemps. Des secteurs auparavant dans une plage tolérable franchissent un seuil, et la végétation y meurt.

À la suite de ce dépérissement, les sols riches en carbone qui se trouvent dessous deviennent plus exposés à l’érosion.

Le carbone accumulé pendant des décennies, voire des siècles, peut alors être remis en circulation vers les eaux côtières et l’atmosphère.

D’après le modèle, certains secteurs d’une même mangrove peuvent effectivement augmenter leur stockage de carbone au fil des changements. Il s’agit des zones où la submersion reste supportable et où les sédiments continuent de s’accumuler.

Cependant, ces gains ne compensent pas les pertes ailleurs dans le système. À l’échelle de la forêt entière, sur cent ans, la trajectoire reste de façon constante à la baisse.

Les chercheurs ont testé le modèle avec plusieurs scénarios d’élévation du niveau de la mer du GIEC. Le résultat est resté net à chaque fois : plus la hausse est importante, plus les pertes le sont aussi.

Bien plus que du carbone est en jeu

Réduire la question à un simple exercice de comptabilité carbone serait une erreur. Les mangroves remplissent plusieurs rôles simultanément, dont dépendent des communautés côtières, des pêcheries et des écosystèmes.

Elles amortissent l’énergie des tempêtes avant qu’elle n’atteigne des littoraux habités - une fonction que les ouvrages de protection peinent à reproduire et qu’ils ne peuvent pas maintenir indéfiniment.

En parallèle, elles servent d’habitats nurseries pour les poissons et les coquillages que des millions de personnes sous les tropiques consomment et commercialisent ; et leurs systèmes racinaires stabilisent les sédiments, tout en limitant l’érosion des rivages.

« En plus d’être des stocks de carbone essentiels, les mangroves protègent les côtes des tempêtes, procurent des moyens de subsistance aux communautés côtières et offrent des habitats à un large éventail d’espèces », a déclaré Barend van Maanen, qui dirige le projet à Exeter.

« Nos résultats soulignent combien il est crucial de comprendre le paysage côtier dans son ensemble pour prévoir la façon dont les mangroves pourraient réagir au changement climatique, et la manière dont nous pouvons les protéger. »

Ce qui distingue cette étude

C’est justement cette prise en compte du paysage dans son ensemble qui différencie cette approche de modélisation des travaux précédents.

Les mangroves dépendent des rivières, qui leur apportent les sédiments nécessaires. Elles ont aussi besoin d’une dynamique de marée qui maintienne la submersion dans des limites compatibles avec leur survie.

Et, à mesure que le niveau marin progresse, elles doivent disposer d’un espace de repli - des terres situées en arrière, vers lesquelles migrer lorsque la zone intertidale se déplace.

Lorsque ces terrains sont déjà pris par des bâtiments, des routes ou des digues, les mangroves n’ont plus d’issue. Elles se noient sur place.

Ce niveau de complexité n’apparaît pas dans des mesures ponctuelles réalisées sur le terrain. Il devient visible quand on modélise le système complet.

Le récit rassurant selon lequel la montée des eaux favoriserait le carbone des mangroves n’était pas sans fondement - il s’appuyait simplement sur des indices observés depuis un mauvais point de vue. En prenant de la hauteur, à l’échelle de forêts entières et sur un siècle, l’image est nettement moins optimiste.