Mangroves et carbone noir : ce que révèle l’estuaire de Zhangjiang

Les mangroves sont réputées pour leur capacité à stocker du carbone, mais une étude récente suggère qu’elles le feraient par davantage de voies que celles généralement prises en compte.

Des chercheurs montrent qu’une forme de carbone tenace et très durable, associée aux incendies et à la combustion de combustibles fossiles, peut s’accumuler dans les sols de mangrove. Ils indiquent aussi qu’une version dissoute de ce carbone pourrait transiter des terres vers les eaux côtières.

Les travaux portent sur les sols de mangrove de l’estuaire de Zhangjiang, en Chine, avec un examen détaillé du carbone noir. Ce résidu, comparable à de la suie, provient d’une combustion incomplète et se distingue par une résistance exceptionnelle à la dégradation.

Selon l’étude, le carbone noir pourrait constituer une composante discrète mais importante de la manière dont les zones humides côtières conservent le carbone sur de très longues périodes, tout en participant à son transfert vers l’océan.

Ce qui rend le carbone noir particulier

Dans la plupart des échanges sur le « carbone bleu » des mangroves, l’attention se porte sur le carbone organique issu de racines mortes, de feuilles et d’autres débris végétaux, piégés dans des sédiments pauvres en oxygène.

Le carbone noir ne suit pas la même logique. Il apparaît lorsque la biomasse ou les combustibles fossiles brûlent de façon incomplète, et sa structure le rend inhabituellement stable.

Avec sa structure aromatique très condensée, le carbone noir se décompose difficilement. Il peut rester présent dans les sols pendant des siècles. Il est donc susceptible de fonctionner comme un coffre-fort de carbone à long terme, en particulier dans des écosystèmes qui retiennent déjà de grandes quantités de matière, comme les mangroves.

« Notre étude montre que les sols de mangrove stockent non seulement de grandes quantités de carbone organique, mais aussi une fraction persistante de carbone noir qui peut rester stable sur de très longues échelles de temps », a déclaré Junjian Wang, de l’Université soudanaise des sciences et technologies.

« Comprendre le comportement de ce carbone est essentiel pour évaluer correctement les bénéfices climatiques de la conservation et de la restauration des mangroves. »

Plonger dans la vase

Pour déterminer où ce carbone se retrouve, les chercheurs ont prélevé des échantillons de sols le long d’un gradient terre–mer, et ont également étudié plusieurs profondeurs à l’intérieur de la forêt de mangrove.

Ce point est crucial, car les mangroves ne constituent pas des milieux uniformes. Les conditions à proximité des terres peuvent diverger fortement de celles observées vers les eaux plus ouvertes, et la surface ne fonctionne pas nécessairement comme les horizons plus profonds, où l’oxygène se fait rare et où la décomposition ralentit.

L’équipe a quantifié deux formes de carbone noir. La première correspond au carbone noir solide présent dans le sol. La seconde est le carbone noir dissous, une forme mobile qui circule avec l’eau et peut potentiellement être exportée vers les mers côtières.

Les résultats indiquent des concentrations de carbone noir comprises approximativement entre 0.95 et 1.67 grammes par kilogramme de sol.

Le carbone noir dissous s’étendait de moins de 1 à plus de 12 milligrammes par kilogramme. Dans l’ensemble, ces deux formes diminuaient à mesure que l’on s’éloignait des terres et que l’on descendait en profondeur.

Une telle distribution laisse penser que le relief, l’organisation du paysage et les conditions locales influencent fortement le stockage et le transport du carbone noir, plutôt qu’une répartition homogène dans l’ensemble du système.

Pourquoi le carbone noir s’accumule

L’étude a également cherché à identifier les moteurs de ces réservoirs de carbone. Pour le carbone noir solide, la biomasse végétale ressort comme le facteur dominant.

Les chercheurs avancent que davantage de végétation implique plus de matière organique entrant dans le sol, et donc davantage d’opportunités pour que le carbone se stabilise et soit retenu.

Concernant le carbone noir dissous, les paramètres les plus déterminants étaient l’azote du sol et l’humidité. Cela renvoie à une combinaison de biologie et d’hydrologie : l’activité microbienne peut modifier la manière dont le carbone est transformé, tandis que la circulation de l’eau conditionne la part qui devient dissoute et mobile.

En somme, le carbone noir n’est pas simplement « présent » : il réagit à la productivité de la mangrove, au degré d’humidité des sols et à l’influence des nutriments sur l’environnement microbien.

Un retournement surprenant

Un détail marquant apparaît lorsque l’on examine les couches plus profondes du sol.

Le carbone noir total diminuait avec la profondeur, mais la proportion de la fraction très condensée et stable augmentait. Autrement dit, plus bas, il y a peut-être moins de carbone noir, mais celui qui subsiste est plus robuste et plus difficile à dégrader.

Cela suggère que les formes les plus stables pourraient persister dans les horizons sous-superficiels, et éventuellement aussi dans des zones au large où la matière est transportée puis enfouie.

Au fil du temps, cela pourrait former des réservoirs de carbone très durables, faciles à sous-estimer si l’on ne considère que les sols de surface.

Les mangroves comme banques de carbone

L’étude ne présente pas les mangroves comme un simple compartiment de stockage immobile. Elle insiste aussi sur la circulation.

Le carbone noir dissous peut se déplacer avec l’eau : les mangroves pourraient donc non seulement retenir du carbone, mais aussi contribuer à réguler les flux de carbone entre la terre et l’océan.

Puisque le carbone noir dissous peut être exporté vers les eaux côtières, les mangroves sont susceptibles d’influencer les cycles du carbone marins autant que terrestres.

C’est un point important, car il relie des processus locaux du sol à des systèmes océaniques plus vastes. Dans cette perspective, une forêt de mangrove est à la fois une banque de carbone et une station de transfert de carbone.

Pourquoi cela compte pour la politique climatique

La protection des mangroves est souvent mise en avant comme une solution climatique fondée sur la nature, et à juste titre. Mais l’étude estime que la comptabilité carbone pourrait négliger une partie du tableau si elle ignore le carbone noir et sa forme dissoute.

« Nos travaux soulignent l’importance de prendre en compte différentes formes de carbone lors de l’évaluation des écosystèmes de carbone bleu », a indiqué Wang.

« Une meilleure compréhension de ces processus aidera à affiner les budgets carbone mondiaux et à orienter des stratégies visant à renforcer les solutions climatiques fondées sur la nature. »

Sur le plan pratique, cela implique que les politiques de conservation et de restauration devraient prêter attention non seulement à la surface de mangroves protégée, mais aussi aux conditions des sols qui permettent au carbone de rester stable.

Si le carbone noir contribue réellement à la séquestration de long terme, alors préserver les sols de mangrove des perturbations pourrait être tout aussi déterminant que protéger les arbres eux-mêmes.

Le rôle complexe des mangroves

Cette étude s’inscrit dans un effort croissant visant à décrire plus finement le fonctionnement des écosystèmes côtiers, à mesure que les États recherchent des moyens de compenser les émissions.

Les mangroves jouissent déjà d’une solide réputation de puits de carbone, mais ces résultats suggèrent un rôle encore plus nuancé qu’on ne l’imaginait.

Elles retiennent du carbone organique « ordinaire », conservent du carbone noir vieux de plusieurs siècles, et modulent les transferts de carbone de la terre vers la mer.

Si cela se confirme, les mangroves ne sont pas seulement utiles : elles accomplissent une part du travail climatique lent et invisible de la planète, par des mécanismes que nous commençons à peine à quantifier.