Dossier : Forêts et océans : les puits naturels de carbone

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Décryptages

Forêts et océans : un rôle irremplaçable

Plus de la moitié des émissions de CO2 vers l’atmosphère est captée naturellement par la planète. Les forêts et les océans jouent en effet un rôle essentiel de « puits naturels » où s’accumule le carbone de l’atmosphère. Mais la déforestation et l’acidification des océans posent problème et conduisent à inclure ces questions dans l’agenda des négociations sur le climat.

Forêts et océans : un rôle irremplaçable
Océans et forêts sont d'irremplaçables puits naturels de carbone. La forêt boréale (photo) est particulièrement efficace. © BURN GINA - SNOW WHITE PRODUCTIONS

Les flux annuels d’émissions et de captations

Les terres émergées et les océans jouent un rôle important dans la captation du dioxyde de carboneAvec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre... (CO2Dioxyde de carbone. Avec la vapeur d'eau, c’est le principal gaz à effet de serre (GES) de l'atmosphère terrestre...) présent dans l’atmosphère. Le rapport 2013 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIECLe GIEC est le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat...) permet de saisir l’importance de ces « puitsDésigne la cavité cylindrique creusée dans le sous-sol par un forage... naturels  » de carbone : 1

  • la combustion d’énergies fossiles et la production du ciment concourent à des émissions annuelles de CO2 dans l’atmosphère de 28,6 Gt (gigatonne). S’y ajoutent les émissions provoquées par les changements d’usage des sols, liés notamment à l’agriculture, soit 4 GtCO2/an.
  • à l’inverse, les réservoirs terrestres, essentiellement les forêts, captent 9,5  GtCO2/an et le réservoir océanique 8,4  GtCO2 /an.
  • la résultante des flux vers l’atmosphère n’est « que » de 14,7  GtCO2/an.

Les terres et les océans captent ainsi plus de la moitié des émissions et contribuent à ralentir l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère et son impact climatique.

50 % : la part du CO2 atmosphérique capté par notre planète

La photosynthèse

La captation du CO2 est due en grande partie à la capacité de photosynthèseLa photosynthèse est le processus par lequel les plantes (sous l'action de la lumière du soleil) transforment le CO2 et l'eau en matière végétale... des végétaux (arbres, plantes terrestres, algues marines) et de certains micro-organismes comme des bactéries. Sous l'effet de la lumière solaire, ils sont capables de transformer l'eau et le CO2 de l’atmosphère en glucides (constituants de la matière végétale) et en oxygène. La photosynthèse produit autant d'oxygène qu'elle absorbe de CO2. C'est elle qui maintient constant le taux d'oxygène dans l’atmosphère et assure la production de la matière organique sur la Terre.

Le dioxyde de carbone est capté dans les feuilles et les tiges des végétaux, surtout au début de de leur croissance, puis stocké. Les arbres ont une capacité de stockage très importante et le carbone représente en moyenne 20  % de leur poids. On considère souvent, pour fixer les échelles, qu’un mètre cube de bois équivaut à une tonne de carbone. (Voir l'infographie : « La photosynthèse des végétaux »)

Les zones humides sont plus efficaces (mais moins vastes) que les forêts pour capter le CO2 atmosphérique. 

Le stockage dans la végétation et le sol

La mort des végétaux fait passer le carbone dans les sols. Les stocks cumulés (dans la végétation et dans le sol jusqu’à un mètre de profondeur environ) ne sont pas les mêmes selon les écosystèmes. Les zones humides sont les plus efficaces, avec environ 700 tonnes de carbone par hectare (1 tonne de carbone équivaut à 3 667 tonnes de CO2), non pas grâce à leur végétation mais grâce à leur sol : imbibé d’eau, et non cultivé, celui-ci ne permet pas aux micro-organismes d’avoir accès à l’oxygène et donc de dégrader le carbone. Les zones boréales gelées présentent la même spécificité, avec des capacités autour de 400 tonnes à l’hectare. À l’autre extrémité de l’échelle, les terres cultivées ont un pouvoir de captation inférieur à 100 tonnes : les végétaux ne restent pas longtemps en place et les terres sont labourées, ce qui est destiné à faciliter leur oxydationL’oxydation est une réaction chimique dans laquelle un atome perd des électrons (au profit d'un oxydant)....

Les forêts se situent en moyenne autour de 200 tonnes à l’hectare, avec un équilibre entre carbone stocké dans la végétation et celui dans le sol, et avec un net avantage pour les forêts tropicales.

L’évaluation des stocks

Les experts du GIEC estiment que la biosphèreDésigne le système complexe associant à la surface de la Terre l'ensemble des êtres vivants et les différents milieux où ils vivent... dans sa totalité stocke de 13  000 à 17  000  Gt de CO2. Depuis la révolution industrielle (vers 1750), qui a provoqué un mouvement de déforestation, les stocks ont eu tendance à décroître (Voir le décryptage : « Comment maîtriser la déforestation ? »).

Au fil des centaines de millions d’années, les débris de végétaux se sont accumulés dans les profondeurs des sous-sols, donnant naissance aux gisementsUn gisement est une accumulation de matière première (pétrole, gaz, charbon, uranium, minerai métallique, substance utile…)... de charbon, de pétrolePétrole non raffiné. et de gaz. L’exploitation massive de ces sources fossiles depuis trois siècles aboutit à remettre en circulation, dans l’atmosphère, une partie des stocks de carbone qui avaient été enfouis. Selon les estimations du GIEC, les réserves d’énergie fossile contiennent de 3  700 à 7  100 Gt de CO2, dont 1  350 Gt ont été exploitées depuis la révolution industrielle.

Si on excepte le carbone stocké dans les sédimentsDépôts de particules de tailles variables provenant de l'érosion de roches anciennes, de résidus d'activités organiques (coquilles de mollusques...)..., les océans constituent le plus grand réservoir de carbone sous forme de carbone dissous et d’ions carbonate et bicarbonate. Ils en stockeraient 142 000 Gt. L’accumulation de CO2 dans l’atmosphère étant en hausse, et l’océan en captant environ un tiers, le stock de carbone dans l’océan augmente. Le phénomène pourrait être positif s’il n’augmentait pas en même temps de façon rapide l’acidification des eaux (Voir le décryptage : « L’acidification des océans : l’envers de la captation du CO2 »).

 

Source :

(1) Ministère français du développement durable