Les castors peuvent transformer les cours d’eau en réserves de carbone – nous avons mesuré combien
Partout en Europe, le nombre de castors augmente après une longue période de déclin. À mesure que ces mammifères aquatiques recolonisent les rivières, ils reconstruisent progressivement les zones humides qui existaient autrefois dans de nombreuses vallées fluviales.
En tant que géographes, nous avons étudié comment ces changements pourraient également affecter le mouvement du carbone dans les systèmes fluviaux.
Pour le savoir, nous avons mesuré le bilan carbone complet d’une zone humide créée par la construction de barrages de castors. Notre nouvelle étude montre qu'une zone humide créée par la construction de barrages de castors peut stocker du carbone à des taux jusqu'à dix fois plus élevés qu'un tronçon équivalent de rivière et de plaine inondable sans castors.
En seulement 13 ans, les zones humides que nous avons étudiées dans le nord de la Suisse ont retenu plus de 1 100 tonnes de carbone. C'est comparable à deux piscines olympiques remplies de charbon de bois.
Ainsi, lorsque les castors construisent des barrages sur les rivières, ils peuvent également modifier fondamentalement la manière dont le carbone est stocké dans les paysages fluviaux.
Notre équipe a étudié une zone humide où les castors sont actifs depuis plus d’une décennie.
Nous avons surveillé le site de manière intensive pendant une année complète pour mesurer le débit d'eau, la quantité de carbone dissous dans l'eau, les gaz à effet de serre libérés (tels que le dioxyde de carbone et le méthane) et la croissance des plantes dans la zone humide. Nous avons également échantillonné et analysé les sédiments et le bois mort accumulés depuis l'arrivée des castors.
En combinant ces mesures, nous avons construit l'un des bilans carbone les plus complets pour un paysage de castor en Europe.
Les résultats nous ont surpris.
Malgré quelques émissions saisonnières de carbone en été, la zone humide a agi comme un puissant puits de carbone. Chaque année, il stocke environ 98 tonnes de carbone qui autrement se seraient écoulées en aval ou seraient retournées dans l'atmosphère.
Mais ce bilan carbone annuel est fortement lié au débit d’eau et à l’ampleur des inondations, qui peuvent varier d’une année à l’autre. Ce qui détermine réellement les bénéfices à long terme, c’est la quantité de carbone finalement enfouie et stockée dans le paysage pendant des décennies.
Lorsqu'un barrage ralentit l'eau, les sédiments commencent à se déposer. Ces sédiments transportent des matières organiques telles que des feuilles, du sol et des fragments de plantes qui contiennent du carbone. Au lieu d’être emportés en aval, les matériaux s’enfouissent dans les sols des zones humides.
Les barrages de castors font également monter les niveaux d’eau et peuvent inonder la végétation existante. Certains arbres meurent et tombent dans l’eau, ajoutant de grandes quantités de bois mort qui stockent lentement le carbone sur de longues périodes.
Pendant ce temps, une nouvelle succession de plantes et d’algues des zones humides qui poussent dans les zones humides absorbent le carbone de l’atmosphère.
Au fil du temps, la zone humide devient un système de stockage naturel. Les sédiments, le bois et la végétation s'accumulent couche par couche. Cela emprisonne le carbone dans le paysage et finit par remplir la zone humide.
Dans la zone humide que nous avons étudiée, les sédiments contenaient jusqu'à huit fois plus de carbone organique que les sols forestiers voisins.
Les zones humides produisent généralement du méthane, un puissant gaz à effet de serre. Cela a fait craindre que les étangs de castors pourraient en fait aggraver le réchauffement climatique.
Mais dans notre étude, les émissions de méthane étaient extrêmement faibles – moins de 0,1 % du bilan carbone total.
La plupart des émissions de gaz à effet de serre provenaient du dioxyde de carbone libéré par les sédiments exposés pendant les périodes estivales les plus sèches. Même alors, ces émissions étaient inférieures à la quantité de carbone stockée dans les sédiments et le bois.
Au cours d’une année, la zone humide a stocké plus de carbone qu’elle n’en a libéré.
Avec et sans castors
Pour comprendre le rôle des animaux eux-mêmes, nous avons comparé la zone humide du castor à un scénario dans lequel la même rivière restait un cours d'eau à écoulement normal avec une plaine inondable boisée.
Les forêts constituent déjà d’importants réservoirs de carbone. Les arbres captent le carbone à mesure qu’ils grandissent, et une partie de ce carbone reste emprisonnée dans les sols et le bois mort.
Sans barrages de castors, la rivière resterait largement confinée à son chenal. L’eau se déplacerait rapidement vers l’aval, emportant les sédiments et le carbone plutôt que de les piéger à travers la plaine inondable.
Nos calculs montrent que ce corridor fluvial boisé ne stockerait qu’une petite fraction du carbone retenu dans la zone humide des castors. Ainsi, la présence de castors a augmenté le stockage de carbone d’environ un ordre de grandeur au cours d’une décennie.
À mesure que les populations de castors se développent à travers l’Europe, elles pourraient améliorer le stockage du carbone dans les paysages fluviaux. Lorsque nous avons étendu nos résultats à la superficie des plaines inondables de Suisse propices à la recolonisation des castors, nous avons estimé que le stockage potentiel de carbone pourrait compenser environ 1 à 2 % des émissions annuelles du pays.
Cela peut paraître minime. Mais cela se produirait sans technologie, infrastructure ou intervention active coûteuse. Cela viendrait simplement du fait de permettre à une espèce indigène de reconstruire les zones humides qui existaient autrefois le long de bon nombre de ces rivières.
Les castors ne résoudront pas le changement climatique, mais nos recherches montrent que ces ingénieurs naturels peuvent discrètement aider les paysages fluviaux à stocker plus de carbone pour les décennies à venir.
Joshua Larsen, professeur agrégé en sciences de l'eau, Université de Birmingham; Annegret Larsen, professeure adjointe en géographie, Université de Wageningenet Lukas Hallberg, chercheur sur les bassins versants de la rivière, École de géographie, des sciences de la terre et de l'environnement, Université de Birmingham
