Comment réduire les émissions nocives des fossés et des canaux – nouvelle recherche

Les fossés et les canaux sont les outsiders du monde d’eau douce. Ces voies navigables créées par l’homme sont souvent oubliées, dévalorisées et perçues négativement – ​​pensez « ennuyeuses comme des eaux de fossé ». Mais ces héros méconnus ont un potentiel caché pour atténuer le changement climatique, s’ils sont gérés correctement.

Nous savons que les fossés et les canaux ont une vaste étendue mondiale, couvrant au moins 5,3 millions d'hectares, soit environ 22 % de la superficie totale du Royaume-Uni. Cependant, personne n’a encore cartographié de manière robuste tous les réseaux mondiaux de fossés et de canaux, c’est donc potentiellement plus.

Ces cours d’eau sont également des points chauds d’émissions de gaz à effet de serre, qui contribuent au changement climatique. Nous avons précédemment calculé que les fossés émettent 333 téragrammes d'équivalents dioxyde de carbone (une unité commune pour exprimer l'impact climatique de tous les gaz à effet de serre), ce qui est presque comparable aux émissions totales de gaz à effet de serre du Royaume-Uni en 2023.

Les fossés contiennent souvent des eaux stagnantes et traversent généralement les terres agricoles ou les villes, où ils reçoivent de grandes quantités de nutriments provenant des engrais, du fumier et des eaux de ruissellement des eaux pluviales. Cela crée des conditions pauvres en oxygène et riches en nutriments, idéales pour la production de puissants gaz à effet de serre, le méthane et l'oxyde d'azote, qui réchauffent tous deux l'atmosphère considérablement plus que le CO₂.

Cependant, les fossés et le paysage environnant peuvent être gérés (par les agriculteurs et les propriétaires fonciers, par exemple) de manière à réduire les apports de nutriments et donc les émissions de gaz à effet de serre. Cela en fait une solution inexploitée pour réduire les effets du changement climatique.

De nombreuses solutions de restauration de la nature se concentrent sur le stockage du carbone atmosphérique – en plantant des arbres ou des mangroves, par exemple. Mais il y a aussi des gains immédiats à réaliser simplement en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. L’importance de la réduction des émissions de méthane est désormais reconnue par plus de 160 pays, qui ont tous signé l’engagement mondial visant à réduire les émissions de méthane d’origine humaine d’au moins 30 % par rapport aux niveaux de 2020 d’ici la fin de la décennie.

Notre nouvelle étude décrit les étapes nécessaires pour réduire les émissions des fossés et des canaux mondiaux. Premièrement, nous devons mieux comprendre ces systèmes en cartographiant leur étendue mondiale. Nous devons également collecter davantage de mesures des émissions de gaz à effet de serre dans les régions sous-représentées comme l’Amérique du Sud et l’Afrique. Les émissions provenant des fossés d’irrigation dans ces endroits peu étudiés pourraient être importantes.

Nous devons également améliorer notre compréhension de la manière dont le puissant gaz à effet de serre, le méthane, s’échappe des sédiments dans les bulles. Cela implique l’utilisation de capteurs qui surveillent en permanence les concentrations de méthane, afin de capturer les « moments chauds » lorsque les conditions météorologiques ou l’activité humaine (comme l’utilisation d’engrais sur les terres agricoles) provoquent des impulsions soudaines d’émissions.

Toutes ces stratégies amélioreront les estimations des émissions mondiales de gaz à effet de serre provenant des fossés. À partir de cette nouvelle référence, tout progrès dans la réduction des émissions peut être mesuré avec plus de précision.

Nouvelles orientations pour les fossés

Il existe plusieurs façons de réduire les émissions de gaz à effet de serre provenant des fossés et des canaux. Il s’agit notamment de réduire les taux d’application d’engrais sur les terres agricoles, d’exclure le bétail des zones situées à proximité des fossés afin de réduire la quantité de fumier qui se retrouve dans les cours d’eau (ce qui s’est déjà révélé efficace pour les étangs) et de gérer les sources de pollution telles que les stations d’épuration des eaux usées.

Aux Pays-Bas, des chercheurs ont testé les effets du dragage de fossés agricoles pour éliminer les sédiments riches en nutriments et en matière organique qui libèrent des gaz à effet de serre.

Ils ont constaté que le dragage entraînait une baisse de 35 % des émissions des fossés après un an. Cependant, cette méthode n'est pas parfaite, car les émissions des sédiments extraits doivent encore être prises en compte ultérieurement et le dragage perturbe les habitats et les organismes aquatiques.

Planter de la végétation le long des fossés permet d’intercepter les nutriments et les sédiments avant qu’ils n’atteignent le fossé. Cette végétation fournit également de l'ombre, ce qui réduit la température de l'eau et les taux d'émissions de gaz à effet de serre. Une étude menée au Danemark, en Grande-Bretagne et en Suède a révélé que la végétation riveraine contribuait à réduire considérablement les apports de nutriments dans les rivières et les ruisseaux, et à améliorer les habitats pour les organismes des cours d'eau comme les insectes et les grenouilles.

L’introduction de végétation flottante peut également piéger le méthane et créer les conditions nécessaires à son élimination avant qu’il ne soit rejeté dans l’atmosphère. Des essais en cours au Royaume-Uni visent à introduire la sphaigne dans les fossés des tourbières. Une fois qu’un tapis flottant de cette mousse a été établi, il peut piéger des bulles de méthane dans un environnement riche en oxygène créé par la mousse photosynthétique.

Lorsque le méthane et l’oxygène sont présents ensemble, les bactéries mangeuses de méthane peuvent convertir le méthane en dioxyde de carbone, ce qui a un impact bien moindre sur le climat. Les premiers résultats ont montré une diminution du méthane d'environ 40 % lorsque la sphaigne était présente.

Certaines de ces techniques pourraient être trop coûteuses à mettre à l’échelle, et beaucoup en sont encore aux premiers stades de recherche sur leur utilisation dans les fossés. Néanmoins, les fossés et les canaux peuvent à l’avenir être des héros du climat – il suffit de leur donner leur chance en les gérant de manière intelligente et durable.

Teresa Silverthorn, associée de recherche postdoctorale, Université de Liverpool; Jonathan Ritson, chercheur en géographie, Université de Manchesteret Mike Peacock, maître de conférences en cycles biogéochimiques, École des sciences de l'environnement, Université de Liverpool

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