Les zones humides d'eau douce sont d'importants systèmes de régulation du carbone dans le monde, avec une quantité totale de carbone organique stocké dans la végétation et le sol estimée à environ 450 GT et stocké pendant des périodes allant jusqu'à des millénaires.

Bien que les zones humides émettent des gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone, le méthane et d'autres par l'activité microbienne et la respiration de l'écosystème, les niveaux d'eau plus élevés limitent l'oxygène dans le sol, inhibant ainsi la dégradation de la matière organique par les bactéries aérobies. Ce mécanisme contribue à équilibrer les émissions de carbone, ce qui fait des zones humides d'eau douce, dans leur état naturel, des puits de carbone d'importance mondiale.

Les perturbations externes telles que le pâturage peuvent avoir un impact sur le bilan carbone de nombreux écosystèmes. Le pâturage modéré favorise la croissance de la végétation, améliore la fixation du carbone et augmente les stocks de carbone du sol tout en réduisant les émissions de carbone. Cependant, le surpâturage peut augmenter les émissions de carbone et affaiblir la fonction de puits de carbone dans les zones humides d'eau douce.

Conception de l'étude:

L'équipe de recherche a mené une étude d'un an dans la région de Wimmera, dans le Sud - est de l'Australie, en comparant les effets de divers mécanismes de pâturage sur les stocks de carbone (biomasse végétale et carbone du sol) et les flux saisonniers de carbone dans deux zones humides d'eau douce inondées saisonnièrement et pluviales (kealy Farms et Smith Farms).

Trois mécanismes de pâturage ont été mis en place expérimentalement:

Pâturage continu: présence de troupeaux toute l'année

Pâturage intensif à court terme: seulement deux semaines au printemps

Zone de séparation interdite

Deux champs expérimentaux sont situés sur des bergeries surpâturées, divisant différentes zones de pâturage par des clôtures en « zones de pâturage concentré à court terme» et « zones de pâturage continu». Les carrés blancs représentent des zones d'essai isolées où l'accès aux troupeaux est interdit et les carrés noirs sont des zones d'essai ouvertes où l'accès aux troupeaux est libre.

Méthodes de recherche:

L’étude a utilisé une chambre noire en PVC portable, partiellement enterrée dans le sol (1 à 2 cm), combinée à un analyseur de gaz à effet de serre ultraportable (ugga) pour déterminer in situ les flux de dioxyde de carbone et de méthane. Chaque site d'observation est recouvert d'un sol humide végétalisé pour refléter l'échange global de carbone de la zone humide.

OA - ICOS gla132 - gga analyseur de gaz à effet de serre ultraportable "ugga"

L'air à l'intérieur de la boîte est maintenu en circulation par un petit ventilateur alimenté par une batterie de 12 volts. Le dessus du boîtier recouvre le couvercle en PVC et forme une liaison en boucle fermée avec l'ugga par un tube transparent. L'analyseur enregistre les concentrations de ch₄ et de co₂ dans la boîte toutes les 5 à 10 minutes. Retirez le couvercle du boîtier après la fin de chaque échantillonnage pour permettre à l'intérieur de restaurer l'échange de lumière naturelle avec le gaz. Toutes les données de flux sont des moyennes mesurées plusieurs fois de jour et de nuit.

L'étude a également effectué des mesures sur deux jours consécutifs dans les sites d'observation de chaque zone humide à différentes saisons (périodes où les différences de température, de précipitations et de croissance de la végétation sont significatives) pour capturer les variations saisonnières des émissions de carbone.

L'étude a révélé que:

1, variation du flux de co₂

Les facteurs saisonniers (fluctuations de la température, des précipitations et du niveau de l'eau) sont les principales causes des différences de flux de CO2 entre les deux catégories de zones humides et les régions. Outre le mode de pâturage et les effets saisonniers, les différences entre le jour et la nuit sont significatives: les émissions de co₂ sont 31% plus élevées la nuit que pendant la journée.

Variations saisonnières des flux de co₂ (kealy) dans les zones d'essai isolées et ouvertes dans les deux écosystèmes de milieux humides étudiés. L'histogramme gris représente la zone d'essai isolée et l'histogramme blanc représente la zone d'essai de pâturage.

Les observations montrent que les émissions de CO2 peuvent être réduites d'environ 35% une fois que le pâturage est interdit dans les zones humides, ce qui suggère que l'interdiction du pâturage contribue à maintenir les stocks de carbone des zones humides et à augmenter le potentiel de séquestration du carbone.

2, caractéristiques des émissions de ch₄

Les émissions de méthane étaient globalement faibles tout au long de la période de surveillance et étaient étroitement liées aux variations du niveau de l'eau. Par exemple, les émissions de méthane ont culminé à l’été 2017 en raison de niveaux d’eau plus élevés; Alors qu'après la période de baisse du niveau de l'eau, presque aucun rejet de ch₄ n'a été détecté.

Variations des flux de ch₄ et de la profondeur de l'eau dans les écosystèmes des zones humides et selon les saisons. Des pics d'émissions de méthane ont été observés dans des conditions de niveau d'eau élevé lors d'un événement de tempête isolé survenu dans les milieux humides de kealy au début de l'été 2017.

3, biomasse et carbone du sol

Des études ont montré que la biomasse extraterrestre dans les zones isolées était supérieure de 6,4% à celle des zones de pâturage, qu'il s'agisse de pâturage continu ou de pâturage concentré à court terme. Dans le même temps, les concentrations de carbone dans le sol étaient également 30% plus élevées dans les zones isolées que dans les zones de pâturage. Ces résultats montrent systématiquement que les activités de pâturage réduisent la biomasse hors sol et les stocks de carbone du sol dans les zones humides et augmentent les émissions de carbone.

Gérer les révélations et les applications:

Bien que le pâturage intensif à court terme contribue dans une certaine mesure à augmenter les stocks de carbone, à réduire les émissions de CO2 et à offrir un meilleur retour sur investissement, l'interdiction du pâturage dans les zones humides pluviales d'eau douce reste la meilleure stratégie de gestion pour augmenter les stocks de carbone dans le sol et la végétation et réduire les émissions de carbone.

La définition de modes de pâturage appropriés dans les zones humides, qui favorisent le stockage du carbone tout en contrôlant les émissions de carbone, constituera une base importante pour la gestion scientifique des écosystèmes des zones humides.

Source du cas:

Limpert, K.E., Carnell, P.E. & macreadie, P.I. gestion rationnelle du pâturage agricole pour améliorer la capacité des puits de carbone dans les zones humides d’eau douce, Wetlands Ecological Management [j], 2021,29: 231 - 244.

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