D'après une recherche financée par l'UE, les sols des forêts tropicales risquent de libérer une plus grande quantité de carbone stocké dans l'atmosphère en raison des émissions croissantes de CO2. Au coeur de cette boucle de réaction positive se trouvent les résidus végétaux.

La quantité de résidus végétaux déposés sur le sol de la forêt tropicale devrait augmenter à l'avenir en raison des niveaux plus élevés de CO2, des températures croissantes et du changement des tendances au niveau des précipitations. «La litière représente un flux majeur de carbone de la végétation au sol; ainsi, les modifications au niveau des apports en résidus pourraient avoir des conséquences importantes sur la dynamique du sol en terme de carbone», expliquent les chercheurs dans leur article publié dans la revue PLoS One.

«De telles perturbations au niveau de l'équilibre du carbone peuvent être particulièrement importantes dans les tropiques car les forêts tropicales emmagasinent environ 30% du carbone mondial au sol. Elles représentent donc un composant important du cycle mondial du carbone», ajoutent-ils.

Pendant cinq ans, les scientifiques ont observé les flux de dioxyde de carbone depuis la surface du sol jusqu'à l'atmosphère dans diverses parcelles de terre d'une plaine tropicale forestière située à Panama. Des matériaux résiduels ont été régulièrement ajoutés sur certains lopins de terre. En revanche, ces résidus ont été prélevés sur d'autres parcelles. Ces flux de CO2, que l'on qualifie également de «respiration du sol», résultent de la respiration des racines et de la décomposition des résidus et de la matière organique du sol provenant de champignons, bactéries et autres micro-organismes.

«Il existe des liens importants entre les processus de surface et souterrain; il est donc primordial de les comprendre afin d'évaluer l'impact du changement mondial et de l'influence anthropique sur les écosystèmes naturels», a commenté l'auteur principal de l'article Emma Sayer de l'université de Cambridge (Royaume-Uni) et du Smithsonian Tropical Research Institute (l'institut Smithsonian de recherche tropicale) à Panama.

L'étude a révélé que les niveaux accrus de résidus ont conduit à des augmentations disproportionnées de la quantité de CO2 libérée dans l'atmosphère par le sol. Les scientifiques avaient prévu une croissance de 9% en terme de respiration du sol dans les parcelles où les résidus supplémentaires avaient été ajoutés. Cependant, le taux de respiration du sol a atteint les 43%.

«À notre grande surprise, l'ajout de résidus sur les parcelles de terres a entraîné une augmentation du taux de respiration du sol plus important que celui observé avec l'augmentation des résidus de feuilles», a déclaré Jennifer Powers de l'université du Minnesota (États-Unis). «Ce CO2 supplémentaire observé dans les parcelles à résidus supplémentaires semble provenir de la décomposition de 'l'ancienne matière organique du sol'. Cela avait été favorisé par l'ajout de grandes quantités de résidus de feuilles frais.»

Ces résultats ont des implications importantes pour les décideurs politiques qui considèrent la séquestration du carbone comme une solution partielle à la réduction des niveaux de CO2 atmosphérique. «Nos résultats apportent des informations non envisagées du cycle du carbone qui doivent être prises en compte lors de l'estimation du potentiel de la séquestration du carbone dans le sol», a déclaré le Dr Powers.

Le financement de l'UE pour l'étude a été alloué par une bourse internationale sortante Marie Curie à Emma Sayer.

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