La mangrove : un puits pour le CO2 atmosphérique!

Cyril Marchand, vient de voir son projet de recherche IRD-IMPMC distingué par les Trophées du mécénat d’entreprise pour l’environnement, en février 2012. Cette distinction récompense un projet  toujours d’actualité, initié en 2008, en Nouvelle-Calédonie, sur la mangrove, en tant que puits pour le CO₂ atmosphérique et que source de carbone organique et inorganique pour les zones côtières. Les premiers résultats revisitent les estimations ayant cours jusqu’alors. Ils seront présentés au congrès des spécialistes de la mangrove, qui se déroulera au Sri-Lanka en juillet 2012.

La mangrove est un écosystème spécifique de la zone intertidale, avec de grandes capacités d'adaptation à des conditions extrêmement sélectives (courant, salinité, hydromorphie, etc.). Elle revêt une importance capitale, aussi bien au niveau écologique qu’économique. Malheureusement, il s’agit d’un écosystème menacé, disparaissant à un taux de plus de 1% par an (Duke et al., 2007). Actuellement, elle occupe environ 75 % des littoraux tropicaux, et représente, avec la forêt tropicale humide, un des écosystèmes les plus productifs en domaine terrestre, i.e. 360 109 kg de carbone par an. Du fait de cette forte productivité, de sa distribution au niveau global, et de sa position à l’interface entre terre et océan, la mangrove est considérée comme un écosystème d’importance dans le cycle du carbone. Elle possède la double compétence de puits pour le CO₂ atmosphérique et de source de carbone organique et inorganique pour les zones côtières tropicales. Cependant les dernières estimations du bilan de carbone au sein des mangroves font état de nombreuses incertitudes.
En effet, lorsque l’on cumule les différents puits de carbone au sein de la mangrove, c'est-à-dire l’export, l’enfouissement et la minéralisation, ces derniers ne représentent que 50 % du carbone fixé par les palétuviers lors de la photosynthèse (Bouillon et al., 2008).
Notre analyse suggère bien que : i) la minéralisation, c'est-à-dire la transformation du carbone organique en CO₂, est fortement sous-estimée, ii) l’export de carbone ne se fait pas seulement sous forme organique mais également sous la forme de carbonate, donc après minéralisation, iii) la formation de minéraux carbonatés au sein des sédiments doit être prise en compte (Bouillon et al., 2008 ; Marchand et al., 2008).
Les chercheurs de l'IRD-IMPMC, en affectation en Nouvelle-Calédonie,  persuadés que ce bilan pouvait être amélioré, se sont lancés dans un projet principalement axé sur les flux de CO2, comme indicateurs de la minéralisation.
Une thèse de doctorat, financée par l’Université de la Nouvelle Calédonie, dont le fonctionnement est assuré par la Fondation Air Liquide, est en cours sur la mangrove de La Foa, une des plus vaste de la Nouvelle-Calédonie. Trois axes ont été définis : la mesure des flux de CO₂ à l’interface sol-air, à l’interface eau-air, ainsi qu’au niveau de la canopée par eddy-covariance. Ce dernier système est basé sur la mesure des flux turbulents verticaux. Non seulement cette instrumentation informe sur le sens et la magnitude du flux net de carbone issu de l’écosystème à grande échelle spatiale, mais elle permet aussi de part sa capacité à effectuer des mesures à haute fréquence, d’étudier les variations temporelles journalières, saisonnières et annuelles. Les premiers résultats seront présentés au congrès des spécialistes de la mangrove (MMM3), qui se déroulera au Sri-Lanka en juillet de cette année.

Bouillon, S., Borges, A. V., Castañeda-Moya, E., Diele, K., Dittmar, T., Duke, N. C., Kristensen, E., Lee, S. Y., Marchand, C., Middelburg, J. J., Rivera-Monroy, V. H., Smith III, T.J., and Twilley, R. R. 2008. Mangrove production and carbon sinks: a revision of global budget estimates. Global Biogeochemical Cycling
Duke, N. C., Meynecke, J.-O., Dittmann, S., M. Ellison, A., Anger, K., Berger U., Cannicci, S., Diele, K., Ewel, K. C., Field, C. D., Koedam, N., Lee, S. Y., Marchand C., Nordhaus, I., Smith III, T. J., Dahdouh-Guebas, F. 2007. A world without mangroves? Science
Kristensen E., Bouillon, S., Dittmar, T., Marchand, C.. 2008. Organic carbon dynamics in mangrove ecosystem, a review. Aquatic Botany
Marchand , C., Lallier-Vergès, E., Disnar, J.-R., Kéravis, D., 2008. Organic carbon sources and transformations in mangrove sediments: a Rock-Eval pyrolysis approach. Organic Geochemistry