En fondant, les tourbières gelées pourraient libérer des tonnes de carbone

Il y a quelques jours, une étude montrait que l’Amazonie se rapprochait dangereusement de son « point de bascule », à partir duquel elle pourrait se transformer en savane. Une étude publiée le 14 mars dans la revue Nature Climate Change s’attarde sur un autre écosystème vulnérable : les « tourbières à pergélisol ». Ces zones humides gelées tout au long de l’année, que l’on retrouve notamment en Suède, en Finlande, en Norvège et en Sibérie, pourraient elles aussi atteindre rapidement leur point de rupture. Leur dégel, qui devrait s’amorcer dans le nord de l’Europe d’ici une vingtaine d’années, risque de relâcher des milliards de tonnes de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.

Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs de l’Université de Leeds ont utilisé un modèle statistique. Ce dernier leur a permis de définir où se situent les aires propices à la présence de tourbières à pergélisol, et comment leur répartition pourrait évoluer en fonction de la trajectoire de nos émissions de gaz à effet de serre. Quatre scénarios ont été étudiés. Le plus optimiste (SSP 2.6) table sur une réduction très forte de nos émissions. Le plus pessimiste (SSP 8.5), le « scénario du pire », décrit ce qui pourrait advenir si nos émissions continuent d’augmenter au rythme actuel.

Quelle que soit la trajectoire de nos émissions de gaz à effet de serre, le climat du nord de l’Europe ne sera plus adapté à la présence de tourbières à pergélisol d’ici 2040, alertent les chercheurs. « Dans les quatre scénarios, la Finlande, la Suède et la Norvège devraient devenir trop chaudes et trop humides pour que le pergélisol puisse rester gelé, explique à Reporterre Richard Fewster, doctorant en géographie à l’Université de Leeds et coauteur de cette étude. Nous montrons que ce basculement devrait arriver très rapidement, même en cas d’atténuation très forte du changement climatique. »

Le carbone est aujourd’hui piégé dans la glace

Une lueur d’espoir : les tourbières gelées de l’ouest de la Sibérie, qui contiennent beaucoup de carbone, pourraient être sauvées si nos émissions de gaz à effet de serre déclinent drastiquement. « Si nos émissions continuent d’augmenter au rythme actuel, la quasi-totalité des tourbières à pergélisol pourrait disparaître de cette région d’ici 2060, poursuit le géographe. La tendance est similaire en cas d’efforts d’atténuation modérés. Seule une atténuation forte du changement climatique pourrait permettre de conserver un climat adapté à leur présence. »

La sauvegarde de ces écosystèmes est vitale : les tourbières à pergélisol étudiées dans le cadre de cette étude, qui s’étendent sur plus de 1,6 million de kilomètres carrés, contiennent environ 39,5 milliards de tonnes de carbone. Cela correspond au double de ce qui est stocké par les forêts européennes. Les tourbières gelées contiennent une quantité bien plus importante de matière organique que le pergélisol formé à partir de sols minéraux. « Elles peuvent être composées à 66 % de plantes en décomposition, voire plus dans certains cas », précise Richard Fewster. Le carbone contenu dans ces matières est aujourd’hui piégé dans la glace, parfois depuis des centaines de milliers d’années. « Si ces tourbières dégèlent, elles pourraient relâcher du méthane et du dioxyde de carbone, ce qui pourrait accélérer le réchauffement climatique. »

« On voit l’écosystème disparaître sous nos yeux »

Les infrastructures construites sur ces écosystèmes (comme les routes) pourraient également être fragilisées par leur dégel. La végétation pourrait elle aussi se transformer, avec des conséquences en cascades sur les autres espèces. « Nous nous attendons à ce que de grands changements aient lieu », note Richard Fewster.

Un certain nombre d’inconnues demeurent : pour le moment, les scientifiques ignorent à quelle vitesse les tourbières à pergélisol pourraient disparaître une fois le processus de dégel enclenché. « La matière organique située à la surface des tourbières forme une sorte de couverture isolante, qui crée une barrière entre le sol gelé et la température de l’air, explique Richard Fewster. Nous ne pouvons pas dire avec certitude combien de temps passera avant que la couche inférieure ne dégèle complètement. » Selon la littérature scientifique déjà publiée, cela pourrait prendre « entre quelques années et plusieurs décennies ». « Mais ces observations se basent sur des périodes temporelles antérieures, sans prise en compte du rythme extrêmement rapide du changement climatique », précise-t-il. « En Scandinavie, certains systèmes sont déjà en déséquilibre, dit Laure Gandois, chargée de recherche au Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et spécialiste des tourbières (qui n’a pas contribué à l’étude). Cela se passe très très vite. On voit l’écosystème disparaître sous nos yeux. »

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Un débat existe également au sein de la communauté scientifique au sujet du type d’écosystème qui pourrait remplacer ces tourbières, et de la quantité de carbone qui serait émise dans l’atmosphère au cours de leur transition. « Lorsque les tourbières dégèlent, cela crée une dépression. Souvent, une nouvelle zone humide se met en place, qui peut être colonisée par une mousse, la sphaigne », explique Laure Gandois. Cette nouvelle végétation pourrait capter du carbone, et donc compenser dans une certaine mesure les émissions causées par le dégel des tourbières. « Mais on ne sait pas à quelle vitesse ce nouveau puits de carbone pourrait se mettre en place, précise Laure Gandois. Les tourbières accumulent du carbone au cours de siècles ou de millénaires. Là, il se passe quelque chose à très grande vitesse, avec des processus abrupts qui font perdre des stocks de carbone accumulés sur du temps long. » « Le carbone piégé dans les tourbières pourrait être relâché de manière très rapide, alors que toute nouvelle végétation aurait besoin de plusieurs décennies pour absorber la même quantité de carbone », ajoute Richard Fewster.

Selon le chercheur, ces résultats démontrent, une fois de plus, l’importance de mettre en place une stratégie de décarbonation ambitieuse : « Au final, continuer de suivre la trajectoire que nous suivons actuellement nous conduira aux mêmes résultats que dans le scénario du pire, mais simplement un peu plus tard. Le scénario d’atténuation fort est le seul qui peut faire la différence. »