Le changement climatique modifie le réseau alimentaire microbien caché dans les tourbières, montre une étude

18 mars 2024

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par Duke University

La humble tourbière évoque des images d'une étendue brune et détrempée. Mais il s'avère qu'elle a un super pouvoir dans la lutte contre le changement climatique.

Depuis des milliers d'années, les tourbières du monde entier ont absorbé et stocké de vastes quantités de dioxyde de carbone, maintenant ce gaz à effet de serre dans le sol et non dans l'air. Bien que les tourbières ne couvrent que 3% des terres de la planète, elles jouent un rôle démesuré dans le stockage du carbone, retenant deux fois plus que toutes les forêts du monde.

Le sort de tout ce carbone est incertain face au changement climatique. Et maintenant, une nouvelle étude suggère que l'avenir de cette importante éponge à carbone pourrait être affecté, au moins en partie, par de minuscules organismes souvent négligés.

La majeure partie du carbone dans les tourbières est enfermée dans les couches épongieuses de mousses, mortes et vivantes, qui recouvrent le sol. Là, les conditions froides, saturées d'eau, pauvres en oxygène rendent difficile la décomposition des plantes. Cela permet de garder le carbone qu'elles ont absorbé pendant la photosynthèse enfermé dans le sol au lieu de fuir dans l'atmosphère.

Mais l'augmentation des températures mondiales assèche les tourbières, les transformant de puits de carbone en sources potentielles de carbone.

Dans une étude publiée le 3 mars dans la revue Global Change Biology, une équipe dirigée par le professeur de biologie de Duke, Jean Philippe Gibert, et le doctorant Christopher Kilner, a testé les effets du changement climatique sur de petites créatures appelées protistes qui vivent parmi les mousses de tourbière.

Non seulement les protistes sont abondants - collectivement, ils pèsent deux fois plus que tous les animaux de la planète - mais ils jouent également un rôle dans le mouvement global du carbone entre les tourbières et l'atmosphère.

C'est parce que, tout en menant leur existence - se nourrir, se reproduire - ils absorbent et rejettent également du carbone.

Certains protistes absorbent le CO2 de l'air pour alimenter leur croissance. D'autres protistes sont des prédateurs, dévorant les bactéries fixatrices d'azote dont les mousses de tourbière dépendent pour rester en bonne santé.

Dans un marais du nord du Minnesota, une équipe de chercheurs dirigée par le Oak Ridge National Laboratory a construit 10 enceintes à ciel ouvert, chacune de 40 pieds de diamètre, conçues pour simuler divers scénarios de réchauffement global.

Les enceintes sont contrôlées à différentes températures, allant de l'absence de réchauffement jusqu'à 9 degrés Celsius de plus que la tourbière environnante.

La moitié des enceintes ont été cultivées dans l'air normal. L'autre moitié a été exposée à des niveaux de CO2 plus de deux fois supérieurs à ceux d'aujourd'hui, niveau que nous pourrions atteindre d'ici la fin du siècle si l'exploitation des combustibles fossiles n'est pas contrôlée.

Cinq ans après le début de l'expérience de simulation, l'équipe de Duke observait déjà quelques changements surprenants.

"Les protistes ont commencé à se comporter de manière que nous n'attendions pas", a déclaré Kilner.

Aux niveaux actuels de CO2, la plupart des plus de 200 000 protistes qu'ils ont mesurés sont devenus plus abondants avec le réchauffement. Mais avec un CO2 élevé, cette tendance s'est inversée.

De plus, les effets combinés du réchauffement et de l'augmentation du CO2 ont entraîné une reconfiguration des habitudes alimentaires des protistes et d'autres traits connus pour influencer la quantité de CO2 qu'ils émettent pendant la respiration, en d'autres termes, combien ils contribuent eux-mêmes au changement climatique.

Il n'est pas encore clair ce que ces changements pourraient signifier pour la capacité future des tourbières à atténuer le changement climatique, mais ils sont susceptibles d'être importants.

Globalement, les résultats montrent qu'une partie négligée du réseau alimentaire microbien des tourbières est également sensible au changement climatique, et de manière "qui n'est actuellement pas prise en compte dans les modèles qui prédisent le réchauffement futur", a déclaré Gibert.

Informations sur la revue: Global Change Biology

Fourni par Duke University