Première estimation des émissions de dioxyde de carbone et protoxyde d’azote associées aux zones humides amazoniennes

Les zones humides, zones de transition entre écosystèmes terrestres et aquatiques, fournissent de nombreux bénéfices naturels tels que la purification des eaux, le contrôle et l’écrêtage des crues, la stabilisation des berges, la séquestration du carbone, la transformation de l’azote, etc. Néanmoins, les zones humides amazoniennes sont soumises à une inondation saisonnière pouvant atteindre plus de 300 000 km² de surface inondée, un phénomène naturel responsable d’une forte activation de la dénitrification1 , processus de respiration des sols en conditions anaérobies produisant du dioxyde de carbone (CO₂) et du protoxyde d’azote (N₂O), deux importants gaz à effet de serre responsables du changement climatique.

Afin d’étudier ce processus de dénitrification dans les zones humides de l’Amazone, une équipe internationale2  a mis au point une nouvelle méthodologie reposant sur l’intégration de cartes de surfaces inondées SWAF (SMOS WAter Fraction) issues de la mission satellite SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) dans une modélisation parcimonieuse adaptée d’études précédentes. Transposable à de nombreux grands bassins versants de la zone tropicale, cette méthodologie permet de répondre aux enjeux d’estimations des bilans de carbone et d’azote à grandes échelles.

Cette méthode a permis de révéler le fonctionnement détaillé de ces zones humides, de mettre en évidence les zones et périodes propices à l’émission de CO₂ et N₂O vers l’atmosphère, d’estimer la moyenne interannuelle de ces émissions sur la période 2011-2015 sur l’ensemble du bassin et d’identifier les facteurs biogéochimiques clefs qui contrôlent la dénitrification dans ces zones. Elle a également permis de mettre en évidence les effets d’événements climatiques majeurs en observant par exemple une réduction de 30 % des émissions lors des événements El Niño. Enfin, les résultats, publié dans la revue Biogeosciences suggèrent qu’une anthropisation de ces milieux humides en zones agricoles augmenterait significativement les émissions de gaz à effet de serre vers l’atmosphère.

• 1La dénitrification est un processus bactérien qui transforme les nitrates présents dans le sol en diazote (N2O) atmosphérique. Cette réaction a lieu principalement en condition anaérobie lorsque les sols sont saturés en eau. Lors de la dénitrification, la transformation des nitrates en N2 n’est jamais totale et des sous-produits tels que le dioxyde de carbone (CO2) et le protoxyde d’azote (N2O) sont générés sous forme gazeuse.
• 2Cette étude est le fruit de la collaboration entre le Laboratoire d’écologie fonctionnelle et environnement (OMP, CNRS, Université Toulouse III - Paul Sabatier, Toulouse INP), le Centre d’études spatiales de le biosphère (CESBIO/OMP, CNRS, CNES, IRD, Université Toulouse III -Paul Sabatier), le laboratoire Géoscience environnement Toulouse (GET/OMP, CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier, IRD, CNES), le laboratoire Dynafor (Université Toulouse III - Paul Sabatier, INRAE, Toulouse INP, INP-Purpan), le Service national d’observation HYBAM, le laboratoire Biologie des organismes et écosystèmes aquatiques (BOREA, CNRS, Sorbonne Université, MNHN, Université Caen Normandie, IRD) et le Programa de Geoquímica, Universidade Federal Fluminense (Outeiro São João Batista, Brazil).