Des chercheurs de l'Université de Virginie ont fait une découverte intéressante dans la plus grande prairie d'herbiers marins restaurée au monde, au large de la côte est de la Virginie. Leurs résultats révèlent que les herbiers marins pourraient contribuer à résoudre les problèmes liés au changement climatique pendant des siècles, même après leur disparition. Grâce à des méthodes d'analyse des sédiments, ils ont pu confirmer de manière concluante que le carbone capturé par les herbiers marins y est solidement préservé. L'importance des herbiers marins ne se limite pas à la simple capture du carbone. Ils bénéficient également à la pêche et améliorent la qualité de l'eau.
Les explorateurs de l' Université de Virginie , vêtus de combinaisons de plongée, ont pénétré dans la plus grande prairie marine restaurée au monde. Située au large de la côte est de la Virginie, près de la baie de Chesapeake, cette prairie a été aménagée par un trépied sur la péninsule de Delmarva. Un tube de 8 mètres de long et une petite machine vibrante ont ensuite été placés à son sommet, enfonçant les cylindres d'aluminium profondément dans les couches géologiques sous-jacentes.
Peter Berg , professeur de recherche à l'Université de Virginie, a déclaré : « Nous avons prélevé plusieurs carottes sédimentaires longues et nous avons été très surpris de découvrir ce qui ressemblait à des herbiers marins au fond. Certaines carottes nous ont permis de remonter jusqu'à l'an 1000 environ, soit à peu près à l'époque où les Vikings sont arrivés sur le continent nord-américain. » Le professeur Berg est un expert du cycle du carbone océanique.
Les premiers résultats des tests sont positifs. Berg et son équipe du département des sciences environnementales de l'Université de Virginie ont découvert que les herbiers marins peuvent stocker du carbone pendant longtemps , même après leur mort. Cette découverte ouvre la voie à l'utilisation de solutions naturelles pour lutter contre le changement climatique.
Il est connu que la zostère marine (Zostera marina) , également appelée herbe marine, peut efficacement capter le dioxyde de carbone , un gaz à effet de serre qui contribue au réchauffement climatique.
Les marais maritimes et les mangroves constituent également des réservoirs naturels de ce type. Ces écosystèmes riches possèdent la remarquable capacité d'absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère tant que leur végétation s'y développe. Cet échange, souvent appelé « carbone bleu », porte bien son nom en raison du rôle crucial que l'eau y joue.
La vie des herbiers marins
Il est vrai que les pousses individuelles d'herbiers marins ne survivent qu'un an ou deux. Cependant, la propagation de la zostère marine est tout à fait remarquable. Cette plante possède la capacité de se reproduire à la fois de manière sexuée, par la dispersion de graines transportées par les courants, et de manière asexuée, grâce à ses racines rampantes.
Ce processus incroyable peut donner naissance à de vastes herbiers marins, couvrant plusieurs kilomètres carrés, qui peuvent perdurer pendant des siècles. La zostère marine est remarquable car elle prospère dans un environnement marin en perpétuelle évolution . Elle pousse près des côtes et utilise la lumière du soleil et le dioxyde de carbone pour créer de la matière végétale. Une partie de cette matière se retrouve enfouie dans les sédiments, transformant ainsi les fonds marins en véritables réservoirs de carbone.
Qu'arrive-t-il au CO2 stocké lorsque les herbiers marins meurent ?
Les herbiers marins pourraient contribuer à résoudre les problèmes liés au changement climatique, mais le carbone piégé dans les sédiments qui les ancrent peut-il rester emprisonné ? Ou une partie, voire la totalité, du dioxyde de carbone capturé retourne-t-il dans l'atmosphère, annulant ainsi les avantages climatiques ?
Selon le professeur Berg, « cette question de la permanence a fait l'objet de nombreux débats. Mais il n'y avait pas de preuves scientifiques solides pour la soutenir — jusqu'à présent. »
« Faire progresser le carbone bleu est devenu une préoccupation urgente. Les chercheurs de l'UVA étudient actuellement les zones restaurées qui ont malheureusement été touchées par la grande tempête de 1933 en Virginie et par la moisissure visqueuse, une maladie océanique qui a entraîné la mort des herbiers marins », a ajouté le professeur Berg.
De plus, en raison du réchauffement climatique, les vagues de chaleur marines sont de plus en plus fréquentes. Il est alarmant de constater qu'environ 20 % des herbiers marins mondiaux ont disparu depuis le début du XXe siècle.
Ils ont découvert une opportunité unique d'étudier les sédiments. Ils ont pu analyser les dépôts, un peu comme on examine les cernes d'un arbre tombé, mais verticalement. Cela leur a permis de comparer les périodes précédant et suivant la perte de prairies causée par la tempête de 1933.
L'herbier marin a été restauré en 1999 et s'étend sur 4 000 hectares. L'Université de Virginie (UVA), en collaboration avec The Nature Conservancy et l'Institut des sciences marines de Virginie, gère la réserve. Les scientifiques ont joué le rôle de détectives historiques, utilisant des techniques de datation scientifique et analysant la composition des sédiments pour reconstituer le passé.
Voir aussi : Accroître le potentiel des déserts grâce à la séquestration du carbone
Faire valoir son savoir-faire
Lauren Miller , professeure adjointe, a ouvert un grand réfrigérateur pour montrer sa collection de carottes de sédiments. Ces carottes, coupées en deux et recouvertes d'une fine pellicule plastique, ont été utilisées pour des analyses, tandis que l'autre moitié a été conservée pour des analyses ultérieures.
Miller a montré comment les carottes sont préparées pour l'analyse. Elle a retiré des morceaux de sel solide et utilisé une petite spatule pour examiner le contenu, qui ressemble à du ciment ou de l'argile humide. En frottant le contenu entre le pouce et l'index, on obtient une sensation de fraîcheur, de sécheresse et de poudre.
Le professeur Peter Berg explique : « On prélève de petits échantillons de sédiments humides, qu’on sèche à basse température pour éliminer toute l’eau, puis on les pèse. Ensuite, on les place dans un four à haute température pour brûler toute la matière organique, et on les pèse à nouveau. La différence correspond à la matière organique. On peut ensuite la convertir en carbone. »
L'âge des herbiers marins
L'équipe avait une idée générale des années historiques correspondant à des profondeurs de carottage spécifiques. Il lui fallait cependant déterminer les correspondances exactes.
1. Datation au plomb 210
Cette méthode leur a permis de suivre précisément le temps en analysant la désintégration des isotopes du plomb. Grâce à la datation au plomb-210 , ils ont pu déterminer avec exactitude l'âge de sédiments remontant jusqu'à environ 1860.
2. Datation au carbone 14
Ils ont ensuite utilisé la datation au carbone 14 pour déterminer l'âge des sédiments anciens découverts dans les couches plus profondes.
Outre la découverte que les herbiers marins pourraient contribuer à résoudre les problèmes liés au changement climatique, Miller a également découvert de petits coquillages en tamisant les sédiments. Malheureusement, certains de ces coquillages ont été brisés et endommagés par des événements naturels comme des tempêtes, ce qui n'a pas permis de les utiliser pour la datation au carbone 14.
Le Dr Miller a déclaré : « Nous pouvons extraire des coquillages des carottes de sédiments et déterminer l'époque à laquelle ils vivaient. Les coquillages sont comme nous, les humains. Nous absorbons du radiocarbone de l'atmosphère, qui pénètre dans notre corps et se fixe dans nos os. Mais à notre mort, ce processus cesse. Ce radiocarbone se désintègre en différents produits après la mort des organismes, ce qui nous permet de déterminer à quelle époque ils vivaient. »
L'analyse en laboratoire a confirmé que les restes de zostères avaient été capturés il y a plusieurs décennies. Cette période a été suivie d'une période de dormance de près de 70 ans, durant laquelle le carbone a été piégé.
« Étant donné que la teneur en matière organique est plus élevée dans les couches sédimentaires centenaires que dans les couches supérieures recouvertes d'herbiers marins modernes, je pense qu'on peut affirmer sans risque que près de 100 % du carbone capturé il y a longtemps a été préservé dans les sédiments », a déclaré Berg.
Les chercheurs ont étudié une période de 1 000 ans. Le piégeage du carbone bleu est efficace et durable, même en cas de changements environnementaux . Ceci est important pour trouver des solutions durables au dilemme climatique.
Karen McGlathery et Sherrell J. Aston , professeurs à l'Université de Virginie et experts des systèmes côtiers peu profonds, qui ont contribué à la recherche, ont déclaré : « C'est une victoire sur de nombreux plans. »
McGlathery a ajouté : « Les herbiers marins offrent de nombreux avantages, au-delà du simple stockage du carbone bleu, comme la promotion de la pêche et l’amélioration de la qualité de l’eau. Nous travaillons actuellement à évaluer la valeur marchande de ces avantages. Cela nous permettra de comprendre pleinement l’importance de la conservation et de la restauration des herbiers marins. »
Source : Nous sommes peut-être une bonne solution plus près de résoudre le changement climatique
