Soixante-dix ans d'empiétement continu augmentent considérablement la capacité de « carbone bleu » alors que les mangroves remplacent les marais salants intertidaux

  • 1 janvier 2016
Les forêts Écosystèmes
Marin et côtier Mangroves

Numéro d'étude

100

Auteur

Jeffrey J. Kelleway, Neil Saintilan, Peter I. Macreadie, Charles G. Skilbeck, Atun Zawadzki, Peter J. Ralph

Abstrait

Des changements dans la structure des écosystèmes ont été observés au cours des dernières décennies, à mesure que les plantes ligneuses empiètent sur les prairies et les zones humides du monde entier. La migration des forêts de mangroves vers les écosystèmes de marais salants est l'un de ces changements qui pourrait avoir des implications importantes sur les stocks mondiaux de « carbone bleu ». À ce jour, les tentatives de quantification des changements dans la fonction des écosystèmes se limitent essentiellement aux impulsions d’empiétement induites par le climat (30 ans ou moins) se produisant aux limites thermiques des mangroves. Dans cette étude, nous suivons l’empiétement latéral continu des mangroves dans deux marais salants du sud-est de l’Australie sur une période de 70 ans et quantifions les changements correspondants dans la biomasse et les réserves souterraines de C. Des augmentations substantielles de la biomasse et des réserves souterraines de carbone ont eu lieu lorsque les mangroves ont remplacé les marais salants sur les sites marins et estuariens. Après 30 ans, la biomasse aérienne était nettement supérieure à celle du sel
marais, dont la biomasse continue d'augmenter avec l'âge de la mangrove. La biomasse a augmenté sur le site de la rivière mésohaline de 130 ± 18 Mg de biomasse km-2 an-1 (moyenne ± ET), un taux 2,5 fois plus élevé que sur le site de la baie marine (52 ± 10 Mg de biomasse km-2 an-1), ce qui suggère contraintes locales sur la production de biomasse. Sur les deux sites, et dans toutes les catégories de végétation, le C souterrain dépassait considérablement les stocks de biomasse aérienne, les stocks de C souterrain augmentant jusqu'à 230 ± 62 Mg C km-2 an-1 (± SE) à mesure que les forêts de mangroves se développaient. Au cours des 70 dernières années, nous estimons que l’empiétement des mangroves aurait déjà augmenté la biomasse intertidale jusqu’à 283 097 Mg et les stocks de C souterrains de plus de 500 000 Mg dans le seul État de Nouvelle-Galles du Sud. Dans un contexte de changements climatiques et d’élévation du niveau de la mer, le stockage mondial de carbone bleu pourrait être accru à mesure que l’empiétement des mangroves se généraliserait, luttant ainsi contre le réchauffement climatique.

Principaux résultats et conclusions

  • Au cours des soixante-dix dernières années, on a observé une tendance à l'empiétement des mangroves sur les marais salants.
    • « Au cours des 70 dernières années, l’empiétement des mangroves a entraîné la conversion d’environ 301 TP3T ou plus de marais salants en forêt de mangrove dans le sud-est de l’Australie… » (1107)
    • « À l’échelle mondiale, l’empiétement des mangroves sur les marais salants peut être provoqué par une série de facteurs environnementaux changeants favorisant les mangroves, notamment l’élévation du niveau de la mer, l’augmentation du CO2 atmosphérique et des températures plus élevées… » (1098)
    • « Un tel changement dans les habitats à « carbone bleu » – c'est-à-dire les habitats marins riches en C – pourrait avoir des implications significatives sur les réservoirs de C régionaux et mondiaux, comme les mangroves (arbres et arbustes) et les marais salants (communautés d'herbes, d'herbes succulentes, les joncs et les arbustes bas) jouent un rôle disproportionné dans la séquestration du carbone par rapport à leur étendue spatiale… » (1097)
  • La limitation des nutriments a été liée à l’augmentation du stockage du carbone de la biomasse.
    • « ... la biomasse des mangroves et l'architecture forestière sont connues pour varier considérablement en fonction de l'état des nutriments, allant de la croissance de grands arbres vigoureux dans les zones riveraines riches en nutriments jusqu'aux arbres nains dans les zones pauvres en nutriments près de la frange côtière... - une tendance généralement cohérente avec différences de biomasse dans notre étude. (1104-1105)
  • L’augmentation des niveaux de salinité a été liée à l’augmentation du stockage du carbone de la biomasse.
    • «… des études de croissance ont montré une croissance accrue des semis d'A. marina sous des salinités plus faibles (concentrations d'eau de mer de 20 à 801 TP3T)… et, plus spécifiquement, une diminution des capacités photosynthétiques d'A. marina et d'A. corniculatum avec une salinité croissante.» (1104)
  • Les modifications des niveaux de sédimentation ont été associées à une augmentation du stockage de carbone dans la biomasse.
    • « …les différences de sédimentation entre les sites peuvent altérer la sensibilité de la croissance des mangroves à l’enrichissement en nutriments et modifier le cycle des nutriments et du carbone. » (1105)
  • Cet empiètement a provoqué une augmentation de l’accumulation de biomasse aérienne.
    • "Une augmentation de la biomasse aérienne a été observée sur les deux sites d'étude, à mesure que les mangroves empiétaient sur les zones auparavant végétalisées par des espèces de marais salants." (1104)
    • « Cela n’est peut-être pas surprenant, compte tenu de la faible biomasse des marais salants par rapport aux mangroves… » (1104)
    • "L'augmentation de la biomasse mesurée en surface à mesure que les mangroves empiètent sur les marais salants a également été observée sous terre dans des carottes analysées pour la teneur en C en vrac." (1106)
    • « ... des augmentations significatives du carbone souterrain ont coïncidé avec le développement de racines fines dans les mangroves, la biomasse de racines fines dominant le volume de sédiments dans les couches superficielles des zones empiétées. » (1106)
  • Cet empiétement a provoqué une augmentation de l’accumulation de biomasse souterraine.
    • "Les résultats de notre étude sur deux zones humides contrastées montrent qu'en l'absence d'événements hivernaux extrêmes et avec suffisamment de temps, des augmentations significatives des stocks de carbone souterrain deviennent apparentes sous l'empiétement des mangroves." (1106)
  • Il est prévu que la biomasse souterraine et aérienne continuera à s’accumuler, ce qui se traduira par une augmentation du stockage de C.
    • "Bien que le moment exact et les taux de changement de l'empiétement des mangroves ne puissent pas être déterminés à l'échelle régionale avec les données actuelles, l'extrapolation des résultats de la présente étude suggère qu'une augmentation significative des stocks de C bleu s'est déjà produite." (1107)
    • « Sur la base d'une conversion 30% de l'étendue actuelle des marais salants en Nouvelle-Galles du Sud… augmentations de la biomasse de 1 618 à 4 044 Mg an-1 (113 239 à 283 097 Mg sur 70 ans) et augmentations de C souterraines allant jusqu'à 7 155 Mg C an-1. (500 864 Mg C sur 70 ans ; extrapolé à partir du taux de la rivière Georges uniquement) pourrait déjà s’être produit au cours des 70 dernières années rien qu’en Nouvelle-Galles du Sud. (1107-1108)
    • "Si les mangroves continuent d'empiéter davantage sur les marais salants de la région, comme cela est prévu, les ajouts annuels aux réserves de carbone aériennes et souterraines de l'ampleur signalée ici pourraient se poursuivre." (1108)