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Le dégazage de CO2 du fleuve Amazone alimenté par les zones humides

by Frédéric Magné - published on , updated on

Une étude coordonnée par des chercheurs du laboratoire Environnements et paléoenvironnements océaniques et continentaux (EPOC/OASU, CNRS / Université Bordeaux 1) et du laboratoire Géosciences environnement Toulouse (GET/OMP, IRD / CNRS / CNES / UPS), et associant une dizaine d’équipes françaises et brésiliennes(1) révèle qu’en Amazonie centrale le dégazage de CO2 par le fleuve Amazone n’est pas majoritairement alimenté par la forêt tropicale humide de terre ferme comme on le pensait jusqu’à présent. L’apport de carbone par la végétation semi-aquatique des plaines d’inondation du système fluvial lui-même s’avère même suffisant pour expliquer à lui seul la totalité de ce dégazage. Ce résultat important démontre que la productivité des zones humides devra dorénavant être mieux prise en compte dans l’estimation des bilans de carbone sur les continents.
 
Parce qu’ils sont connectés à la biosphère terrestre, à l’atmosphère et à l’océan, les systèmes fluviaux jouent un rôle important dans le cycle global du carbone, en se comportant non seulement comme des vecteurs de cet élément des continents vers l’océan, mais aussi comme des sources importantes de CO2 atmosphérique : une estimation récente suggère ainsi que les eaux continentales du globe pourraient émettre dans l’atmosphère jusqu’à 3 pétagrammes (1 pétagramme = 1015 grammes) de carbone par an sous forme de CO2, une émission qui équivaut à la captation de carbone par l’ensemble des écosystèmes continentaux terrestres.
Il est généralement admis que le CO2 émis par les eaux continentales provient du CO2 atmosphérique fixé par les plantes terrestres (photosynthèse), le carbone étant ensuite transféré dans les sols (via la décomposition de la matière végétale) puis exporté par ruissellement jusqu’aux eaux de surface. Cependant, certains travaux mettent en doute cette explication unilatérale qui ne prend en compte que les écosystèmes de terre ferme. En outre, bien que les trois quarts des surfaces continentales inondées de façon récurrente ou permanente soient des zones humides, c’est-à-dire des écosystèmes dotés d’une canopée de végétation émergée particulièrement productive, leur rôle dans le bilan de carbone des eaux continentales n’a pas encore été pris en compte.




Embarcation typiquement amazonienne utilisée pendant les campagnes. © Jonathan Deborde

 



Une étude du cycle du carbone en Amazonie a été menée par une équipe internationale dans le cadre du programme CARBAMA (ANR-CNPq) et du service d’observation HYBAM. Huit campagnes de terrain couvrant toutes les variations de niveau du fleuve ont été réalisées sur une section du fleuve Amazone présentant un gradient biogéographique très net dans les plaines d’inondation, avec la forêt inondée qui prédomine en amont et les lacs d’eaux libres en aval. Les observations réalisées dans cette zone (mesures haute fréquence de pression partielle en CO2 dans les eaux des fleuves et des zones humides) et les données issues du réseau de stations HYBAM et de ses partenaires brésiliens (services de l’eau et universités) ont été combinées à une caractérisation fine par satellite de l’extension des eaux et de la végétation semi-aquatique des zones humides (forêt inondée et tapis flottants de macrophytes).






Zone d’étude, délimitée par le carré blanc, et zone d’extrapolation des mesures (Amazone centrale, rectangle fond noir).










Zone d’étude : la forêt inondée prédomine en amont et les lacs d’eaux libres en aval.




 
Les chercheurs ont ainsi pu montrer que l’intensité du dégazage de CO2 par les eaux du fleuve et des zones humides est d’autant plus importante que la proportion de végétation semi-aquatique, qui varie dans l’espace et dans le temps, est grande.

Les chercheurs ont ensuite réalisé une analyse combinée de données d’observation disponibles dans la littérature et de données satellitaires portant sur le "quadrant de référence de l’Amazonie centrale". Ils ont ainsi pu estimer que les plantes des zones humides amazoniennes consomment par photosynthèse aérienne de grandes quantités de CO2 atmosphérique et qu’elles exportent, sous forme de détritus végétaux et par la respiration de leurs racines, la moitié de leur production primaire brute dans les eaux du fleuve, une proportion d’export très élevée par rapport à celle des écosystèmes strictement terrestres qui n’est que de quelques pourcents. Ils ont également pu montrer par modélisation que cette grande quantité de carbone exportée dans les eaux pouvait être transportée sur des dizaines à des centaines de kilomètres, avant d’être émise sous forme de CO2 vers l’atmosphère.






Végétation semi-aquatique : forêt inondée. © Jonathan Deborde





















Végétation semi-aquatique : tapis flottants de macrophytes. © Gwenaël Abril








 

Notes
 
(1) Onze laboratoires ont contribué à cette étude : en France, EPOC (Bordeaux), GET (Toulouse), LOG (Wimereux), IPGP (Paris), BOREA (Paris) et ISTO (Orléans), au Brésil, Univ Federal de Juiz de Fora (Minas Gerais), Univ. Federal Fluminense (Rio de Janeiro), Univ. de Brasília (Distrito Federal), Univ. Estadual de Santa Cruz (Bahia), et au Pays-Bas, NIOZ (Texel).
 

 Référence

"Amazon River carbon dioxide outgassing fuelled by wetlands", Abril G., Martinez J.-M., Artigas L.F., Moreira-Turcq P., Benedetti M.F., Vidal L., Meziane T., Kim J.-H., Bernardes M.C., Savoye N., Deborde J., Albéric P., Souza M.F.L., Souza E.L. and Roland F., Nature, 15 Dec 2013

Contact chercheur

Gabriel Abril

EPOC/OASU
Tél. : 05 40 00 29 58
Mél. : g.abril@epoc.u-bordeaux1.fr
 

Jean-Michel Martinez
GET/OMP
Tél. : 05 61 33 26 21
Mél. : jean-michel.martinez@ird.fr