Les zones humides du Cerrado au Brésil stockent plus de carbone qu’attendu

Beaucoup de gens associent spontanément le stockage du carbone aux forêts. Dans ces discussions, la forêt amazonienne occupe souvent le devant de la scène : ses arbres immenses et sa végétation dense captent le carbone de l’air et l’emprisonnent.

Pourtant, au Brésil, un paysage beaucoup plus discret renferme bien davantage de carbone que ce que de nombreux scientifiques imaginaient. Ce n’est pas une forêt, mais une savane herbeuse ponctuée de zones humides, dont on parle rarement.

De nouveaux travaux montrent que ces zones humides pourraient conserver une quantité colossale de carbone, enfouie très profondément.

Cet ensemble écologique se trouve au cœur du Cerrado, une vaste savane tropicale qui s’étend à travers le Brésil. Cette découverte apporte un éclairage supplémentaire sur la façon dont la communauté scientifique comprend le stockage du carbone et le changement climatique.

Du carbone sous un paysage d’herbes

À première vue, le Cerrado n’a rien d’un coffre-fort à carbone. Le décor semble sec, ouvert, dominé par les graminées et quelques arbres épars. Mais sous certaines portions de ce territoire se cachent des zones humides saturées d’eau, riches en sols sombres et tourbeux, capables de piéger le carbone pendant des millénaires.

Dans ces zones humides - appelées campos úmidos et veredas - des couches de végétaux partiellement décomposés s’accumulent progressivement. L’excès d’eau limite fortement l’oxygène dans le sol, ce qui ralentit la décomposition. Résultat : la matière organique s’empile et le carbone reste stocké sous terre.

Les chercheurs ont mesuré, dans ces sols, une moyenne d’environ 1,200 tonnes métriques de carbone par hectare.

« Cette valeur est environ six fois supérieure à la densité moyenne de carbone de la biomasse dans la forêt amazonienne », a déclaré Larissa Verona, technicienne au sein de l’équipe de la scientifique principale Amy Zanne à l’Institut Cary d’études des écosystèmes.

Un écosystème immense et essentiel

Le Cerrado est gigantesque. Il représente environ 26% du Brésil et constitue le deuxième plus grand biome d’Amérique du Sud. C’est aussi la savane la plus riche en biodiversité de la planète.

La région abrite notamment des perroquets, des toucans, des pumas, des tapirs, des loups à crinière, des fourmiliers géants, ainsi que des milliers d’espèces végétales.

« Le Cerrado abrite aussi les sources d’environ deux tiers des principaux cours d’eau du Brésil, y compris l’Amazone », a indiqué Zanne. « C’est l’origine d’une grande partie de l’eau pour l’ensemble du pays et, plus largement, pour la région. »

Or, ces cours d’eau prennent fréquemment naissance dans les mêmes zones humides qui renferment autant de carbone. Les sols gorgés d’eau y captent, année après année, de la matière organique issue des graminées et d’autres plantes.

« Les conditions humides créent un manque d’oxygène, ce qui ralentit la décomposition », a expliqué Zanne. « Ainsi, la matière organique s’accumule au fil du temps, ce qui permet à ces zones humides de stocker de grandes quantités de carbone dans leurs sols, potentiellement pendant des milliers d’années. »

Un travail difficile dans un terrain boueux

L’étude de ces zones humides n’avait rien de simple. Verona a passé de longues journées à extraire des carottes de sol dans une boue épaisse et à transporter du matériel sur un terrain détrempé. Souvent, elle finissait couverte de boue de la tête aux pieds.

Pour quantifier les gaz à effet de serre qui s’échappent du sol, elle s’est appuyée sur un appareil de type analyseur de gaz traces LI-COR. L’instrument devait rester au sec tout en étant raccordé à des collerettes installées dans le sol.

« C’était vraiment difficile, parce qu’on glisse facilement quand on reste coincé dans la boue, ou qu’on met le pied dans un trou », a raconté Verona. « Je tombe tout le temps sur le terrain, mais tant que je protège l’instrument, je m’en fiche. C’est comme mon bébé. »

Du carbone ancien enfermé dans le sol

Une partie du carbone présent dans ces zones humides séjourne sous terre depuis une durée stupéfiante.

Des scientifiques de l’Institut Max-Planck, en Allemagne, ont utilisé la datation au radiocarbone pour estimer depuis combien de temps ce carbone s’accumulait.

L’âge moyen du carbone a été évalué à 11,185 ans. Certains échantillons remontaient à plus de 20,000 ans.

« Ce carbone s’est accumulé sur une très longue période, et s’il est perdu, nous ne pourrons pas le reconstituer avant très longtemps, contrairement à une forêt que l’on peut replanter », a déclaré Verona.

Quelle est l’étendue de ces zones humides ?

Ces zones humides existent sous forme de petites taches dispersées dans le Cerrado. Leur caractère fragmenté a rendu leur cartographie complexe. L’équipe de recherche a combiné des données satellitaires et de l’apprentissage automatique pour estimer où elles pourraient se trouver.

Les résultats indiquent qu’elles pourraient couvrir environ 16.7 million d’hectares. Cette superficie est au moins six fois supérieure aux estimations précédentes. Cela correspond à environ 8% du Cerrado et à environ 2% du Brésil.

À cette échelle, ces zones humides pourraient renfermer une quantité de carbone équivalente à environ 20% du carbone contenu dans la végétation de la forêt amazonienne. Les scientifiques précisent toutefois que des recherches supplémentaires restent nécessaires pour confirmer cette estimation sur davantage de sites.

Quand la sécheresse libère du carbone

Ces zones humides ne conservent pas toujours le carbone sous clé. Pendant les mois chauds et secs, le sol commence à relâcher des gaz à effet de serre.

Les mesures ont montré qu’environ 70% des émissions annuelles se produisaient durant la saison sèche.

Dans ces milieux, les graminées dominent la couverture végétale et se décomposent rapidement lorsque les sols s’assèchent.

À mesure que les températures augmentent et que les épisodes de sécheresse deviennent plus fréquents sous l’effet du changement climatique, une part plus importante du carbone stocké pourrait se décomposer et s’échapper dans l’atmosphère.

Les incendies constituent un danger supplémentaire. Quand les zones humides se dessèchent, le feu peut consumer des sols organiques qui ont mis des milliers d’années à se former.

Une pression agricole croissante

Les activités humaines exercent elles aussi une pression forte sur le Cerrado. Les exploitations agricoles et l’agro-industrie gagnent du terrain dans la région. Certains projets assèchent les zones humides ou détournent l’eau pour l’irrigation.

« Nous appelons le Cerrado un biome sacrifié, parce que le Brésil veut protéger l’Amazonie, mais nous voulons aussi maintenir l’agriculture », a observé Verona.

« Ainsi, des entreprises agro-industrielles transforment le Cerrado pour la production de cultures de rente, assèchent ses zones humides ou prélèvent son eau pour l’irrigation. »

« Et si nous retirons l’eau des zones humides, nous exposons ces sols à davantage d’air, ce qui accélère la dégradation et la libération de carbone. »

La perte d’eau peut produire des effets bien au-delà des zones humides elles-mêmes.

« En perdant de l’eau dans le Cerrado, nous mettons aussi en péril les réserves en eau dans tout le pays et, plus largement, dans la région, y compris l’Amazonie », a déclaré Zanne. « Donc, sacrifier le Cerrado pour l’Amazonie met aussi l’Amazonie en danger. »

Un argument de plus en faveur de la protection

En matière de protection du stockage du carbone, de nombreuses actions de conservation se concentrent surtout sur les forêts. Les zones humides du Cerrado montrent pourtant que les prairies et les savanes peuvent, elles aussi, abriter d’immenses réserves de carbone.

Le droit brésilien protège déjà les zones humides alimentées par les eaux souterraines, même si beaucoup ont déjà été dégradées dans certaines régions.

Les scientifiques estiment qu’une cartographie plus précise, une application plus stricte des règles et une meilleure sensibilisation du public pourraient contribuer à préserver ces écosystèmes.

« Quand on parle de carbone au Brésil, on parle des forêts », a dit Verona. « Mais le Cerrado est aussi important pour ses stocks de carbone importants et de longue durée, et nous devons nous battre pour lui aussi. »

L’étude complète a été publiée dans la revue Le Nouveau Phytologue.