Les lacs d’eaux noires du bassin du Congo libèrent du carbone ancien dans l’atmosphère

Au centre de l’Afrique, le bassin du Congo contient l’une des réserves de carbone les plus importantes et les plus importantes. Bien que ses tourbières et marécages ne couvrent que 0,3 pour cent de la surface terrestre de la planète, ils stockent environ un tiers de tout le carbone contenu dans les tourbières tropicales du monde entier.

Malgré leur importance, ces écosystèmes éloignés n’ont pas été étudiés de manière approfondie. De grandes parties du bassin central du Congo sont difficiles d’accès et les déplacements vers des lacs et des marécages isolés nécessitent souvent des bateaux ou des pirogues traditionnelles. En conséquence, leur influence sur le climat mondial reste incertaine.

Découvertes surprenantes dans les lacs Blackwater du Congo

Au cours de la dernière décennie, une équipe dirigée par l’ETH Zurich a étudié de plus près le bassin du Congo. Leurs travaux ont déjà révélé des découvertes inattendues, notamment la rivière Ruki, l’une des rivières aux eaux noires les plus sombres de la planète (a rapporté ETH News).

Dans une étude récente publiée dans Géosciences naturellesles chercheurs ont porté leur attention sur deux lacs d’eau noire souillés par des matières végétales : le plus grand lac d’eau noire d’Afrique, le lac Mai Ndombe, et le plus petit lac Tumba. Une fois de plus, ils furent confrontés à un résultat inattendu.

Le lac Mai Ndombe est plus de quatre fois plus grand que le lac de Constance et son eau ressemble à du thé noir fort. Il est bordé par de vastes forêts marécageuses et une forêt tropicale de plaine en grande partie intacte poussant sur de profonds dépôts de tourbe. À mesure que les débris végétaux et la matière organique du sol s’infiltrent dans le lac depuis les forêts environnantes, ils teintent l’eau d’un brun foncé.

Carbone ancien libéré dans l’atmosphère

Les mesures montrent que des quantités importantes de dioxyde de carbone s’échappent des deux lacs dans l’atmosphère. Cependant, l’origine de ce carbone n’était pas celle prévue par les scientifiques.

Même si une partie des émissions provient de matières végétales récemment cultivées, jusqu’à 40 pour cent du dioxyde de carbone provient de la tourbe accumulée il y a des milliers d’années dans les écosystèmes voisins. Les chercheurs l’ont déterminé en analysant l’âge du CO dissous.₂ en utilisant la datation au radiocarbone (datation au radiocarbone).

« Nous avons été surpris de constater que du carbone ancien est libéré via le lac », explique l’auteur principal Travis Drake, scientifique du groupe Sustainable Agroecosystem (SAE) dirigé par le professeur Johan Six de l’ETH. « Le réservoir de carbone présente, pour ainsi dire, une fuite d’où s’échappe du carbone ancien », ajoute le co-auteur Matti Barthel, technicien de recherche au SAE.

Comment le carbone est-il mobilisé ?

Auparavant, les scientifiques pensaient que le carbone stocké dans la tourbe du bassin du Congo restait enfermé pendant des périodes extrêmement longues et ne serait libéré que dans des conditions spécifiques telles qu’une sécheresse prolongée.

La manière exacte dont ce vieux carbone est libéré de la matière végétale non décomposée reste incertaine. Les chercheurs ne connaissent pas non plus encore les voies précises qui lui permettent de passer des sols tourbeux aux eaux des lacs.

Comprendre si cette libération signale un changement déstabilisateur ou reflète un équilibre naturel compensé par la nouvelle formation de tourbe est désormais une question de recherche clé.

Changement climatique et risque d’assèchement des tourbières

La fuite du carbone ancien pourrait indiquer une préoccupation plus large. Les changements environnementaux provoqués par le changement climatique pourraient déclencher des processus qui augmentent les émissions de carbone.

Si les conditions deviennent plus sèches, les sols tourbeux peuvent s’assécher plus fréquemment et pendant des périodes plus longues. Cela permet à l’oxygène de pénétrer plus profondément dans les couches de tourbe, accélérant ainsi la dégradation microbienne de la matière organique autrefois stable. À mesure que la décomposition s’accélère, plus de CO₂ de cet énorme réservoir de carbone pourrait pénétrer dans l’atmosphère.

« Nos résultats contribuent à améliorer les modèles climatiques mondiaux, car les lacs tropicaux et les zones humides ont jusqu’à présent été sous-représentés dans ces modèles », a déclaré Six.

Niveaux d’eau et émissions de méthane

Au-delà du dioxyde de carbone, l’équipe a également étudié les émissions d’oxyde nitreux et de méthane du lac Mai Ndombe. Dans une étude parallèle publiée dans le Journal of Geophysical Research, ils ont découvert que les niveaux d’eau influencent fortement la quantité de méthane qui s’échappe.

Lorsque le niveau des lacs est élevé, les micro-organismes consomment plus efficacement le méthane avant qu’il ne puisse atteindre l’atmosphère. Pendant la saison sèche, lorsque les niveaux d’eau baissent, le méthane est décomposé moins efficacement et de plus grandes quantités sont libérées.

« Nous craignons que le changement climatique ne perturbe également cet équilibre. Si les sécheresses se prolongent et s’intensifient, les lacs d’eau noire de cette région pourraient devenir d’importantes sources de méthane qui auraient un impact sur le climat mondial », explique le professeur Jordon Hemingway de l’EPF. « Pour l’instant, nous ne savons pas quand le point de bascule sera atteint. »

Pressions liées à la déforestation et à l’utilisation des terres

Le climat n’est pas le seul facteur susceptible de perturber ce système. Les changements d’affectation des terres pourraient constituer une menace encore plus grande. La population de la République démocratique du Congo devrait tripler d’ici 2050, ce qui augmentera la demande de terres agricoles et entraînera une nouvelle déforestation.

La déforestation peut intensifier les conditions de sécheresse, ce qui pourrait maintenir le niveau des lacs à un niveau bas et persistant. « Nous connaissons tous l’analogie selon laquelle les forêts sont le poumon vert de la Terre », explique Barthel. « Mais ils ne sont pas seulement responsables des échanges gazeux, comme nos poumons, mais ils évaporent également l’eau à travers leurs feuilles, enrichissant ainsi l’atmosphère en vapeur d’eau. Cela favorise la formation de nuages ​​et les précipitations, qui à leur tour alimentent les rivières et les lacs. »

Pourquoi ces résultats sont importants

Ces résultats approfondissent notre compréhension de la façon dont les tourbières tropicales et les lacs d’eaux noires influencent la dynamique climatique mondiale. Ils soulignent également l’urgence de protéger les zones humides du bassin du Congo et de limiter les émissions de gaz à effet de serre.

La recherche a été menée dans le cadre du projet TropSEDs dirigé par l’ETH Zurich et financé par le Fonds national suisse, en collaboration avec des scientifiques de l’Université de Louvain en Belgique et de la République démocratique du Congo.