Une séquestration naturelle du carbone organique du pergélisol

Publié le 25.01.2016 - Communiqué de l'INSU

Du fait du réchauffement climatique aux hautes latitudes, la décomposition de la matière organique enfouie dans le pergélisol après la dernière période glaciaire (il y 8 000 ans environ) est susceptible de devenir une source additionnelle majeure de gaz carbonique (CO2) à l’atmosphère. Toutefois, en fondant sous l’effet de ce réchauffement, le pergélisol devient aussi plus instable et donc davantage susceptible d’être érodé par les eaux de ruissellement. Une équipe internationale de géochimistes(1) vient de montrer que le fleuve Mackenzie, au nord du Canada, exporte des quantités importantes de carbone organique du pergélisol vers l’océan Arctique où il reste piégé durablement, ce qui a pour effet bénéfique de le soustraire à la décomposition.

Les rivières exportent des produits solides provenant des sols en pente de leur bassin versant. Le fleuve Mackenzie, l’un des principaux fleuves de la planète, dont le bassin versant a une superficie de 1 787 000 km2, apporte ainsi chaque année à l’océan Arctique 100 millions de tonnes de sédiments qui se déposent sur les marges de la mer de Beaufort. Ces sédiments sont particulièrement riches en matière organique dont la nature et l’origine étaient jusqu’à présent assez mal connues.

À son embouchure, le fleuve Mackenzie transporte 2,2 millions de tonnes de carbone organique moderne à l’océan Arctique. © Robert Hilton, Durham University Depuis plusieurs années, ce fleuve fait l’objet d’études approfondies. Un consortium international(1) a ainsi échantillonné à plusieurs reprises des sédiments transportés par le fleuve à différentes profondeurs dans le chenal et mesuré l’abondance en carbone 14(2) de ces échantillons. Les chercheurs ont alors pu constater que la matière organique transportée par le fleuve Mackenzie jusqu’à l’océan était pauvre en carbone 14, c’est-à-dire relativement ancienne. En complétant leurs analyses à l’aide d’autres traceurs (isotopes 12 et 13 du carbone et rapport azote/carbone), les chercheurs ont montré qu’environ 10 à 30 % du carbone transporté par le fleuve était suffisamment ancien pour ne plus contenir de carbone 14 et que ce carbone "ancien" provenait de l’érosion de roches sédimentaires riches en matière organique et âgées de plusieurs centaines de millions d’années, dont la présence est bien documentée dans le bassin du Mackenzie. Ils ont également montré que les 70 à 90% de carbone organique restant (carbone "moderne" contenant du C14) provenaient d’un mélange de matière organique récemment fabriquée par les végétaux et de matière organique plus ancienne datant de - 8 000 à - 9 000 ans, une époque correspondant au maximum d’extension des marécages, tourbières et sols, riches en matière organique, formés après le retrait de la calotte glaciaire qui recouvrait le Canada lors du dernier âge glaciaire et aujourd’hui gelés...

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