Le déclin des herbiers marins pose des problèmes aux projets de stockage de carbone

Le changement climatique est une préoccupation toujours pressante, et les scientifiques continuent de se concentrer sur les moyens innovants d’éliminer l’excès de carbone de l’atmosphère. L’une de ces méthodes de séquestration du carbone se transforme en un puits improbable : les herbiers marins, une plante marine à fleurs (angiospermes) que l’on trouve dans les eaux côtières peu profondes jusqu’à 50 m de profondeur sur tous les continents à l’exception de l’Antarctique.

Des études suggèrent que même s’ils ne couvrent que 0,2 % du fond océanique, ils ont la capacité de stocker 15 % du carbone océanique. La rhizosphère (une zone souterraine entourant les racines et les rhizomes, des tiges souterraines à partir desquelles une nouvelle plante peut germer) autour de ces angiospermes est un microenvironnement privilégié pour les réactions redox (réduction et oxydation) qui enrichissent les sédiments environnants en matière organique et permettent la reminéralisation du carbone des plantes. Composants.

Cependant, les populations mondiales d’herbiers marins ont diminué de 7 % par an depuis 1990 en raison de menaces locales, telles que l’érosion côtière, le développement humain et l’eutrophisation (croissance excessive d’algues due à des concentrations élevées de nutriments), ainsi que du réchauffement climatique, ce qui constitue une menace réelle pour la planète. le retrait du carbone des océans et de l’atmosphère.

Nouvelle recherche, publiée dans Frontières des sciences marines, révèle les résultats expérimentaux d’échantillons collectés dans le golfe d’Aqaba dans la mer Rouge en 2022, qui contenaient différents éléments du petit herbier tropical (longueur des feuilles ~ 4 à 6 cm) Halophila stipulacea, une plante rustique qui prospère dans une variété de sédiments. . Cela comprenait des racines, des rhizomes, des feuilles jeunes et vieilles qui ont été broyées en petites particules et mises en suspension dans une suspension de sédiments pendant 25 jours.

Neta Soto, de l’Université Ben Gourion du Néguev, en Israël, et ses collègues ont mesuré les changements de certains éléments et composés (fer ferreux, sulfure d’hydrogène, sulfate et carbone inorganique dissous) dans l’eau interstitielle du lisier au fil du temps pour déterminer les taux de reminéralisation de les différents composants des herbiers marins.

L’équipe de recherche a découvert que la décomposition et l’augmentation les plus rapides du carbone organique dissous se produisaient dans les rhizomes (en raison de concentrations élevées de sucres et d’amidon), suivis par les jeunes feuilles, puis les racines et enfin les vieilles feuilles. La reminéralisation des rhizomes a été soutenue pendant 15 jours avant que ce processus ne commence à se réduire rapidement, tandis que la reminéralisation des jeunes feuilles a dépassé celle des rhizomes, mais seulement après un délai de cinq jours. La reminéralisation des racines a diminué après seulement 48 heures sur l’un des sites d’échantillonnage.

Avec des taux de reminéralisation anaérobie élevés, Soto et ses collègues ont déterminé une perte conséquente de 50 % de stockage de carbone organique dans les sédiments environnants provenant des rhizomes, 30 % des jeunes feuilles et 15 % chacun des vieilles feuilles et racines. Cela signifie que la biomasse souterraine des racines constitue un puits important de carbone organique en raison de taux de décomposition plus lents, tandis que les éléments aériens libèrent plus rapidement du carbone organique dissous dans la colonne d’eau.

Des concentrations élevées de sulfure d’hydrogène prédominaient dans les boues contenant des rhizomes et des jeunes feuilles, avec des taux de mortalité accrus causés par l’accumulation de ce composé, qui est toxique pour les organismes respirant de l’oxygène. La décomposition produit plus de sulfure pour générer une boucle de rétroaction positive qui a un impact négatif sur les herbiers marins environnants. Avec le déclin des herbiers marins, cela empêche les plantes de transporter l’oxygène jusqu’à leurs racines et de le rejeter dans la rhizosphère, les conditions anoxiques inhibant la respiration des organismes fouisseurs et les différents processus du cycle du carbone.

En effet, sur les sites d’étude, les scientifiques ont constaté que l’oxygène ne pénètre que 3 mm dans les sédiments dans la partie la moins profonde du bassin jusqu’à 20 m de profondeur d’eau. Le manque d’activité de fouissage peut également conduire à la production de méthane, un gaz à effet de serre nocif dont le potentiel de réchauffement est 28 à 34 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone sur 100 ans.

En plus des processus biologiques ayant un impact sur le stockage du carbone bleu (le carbone capturé par les océans et les écosystèmes côtiers du monde), la taille des grains des sédiments joue un rôle important dans l’ouverture des pores, tandis que l’emplacement fournit dans la poussière des minéraux soufflés par le vent qui transportent des éléments vitaux pour le stockage du carbone bleu (le carbone capturé par les océans et les écosystèmes côtiers du monde). le cycle du carbone. Non seulement le déclin des herbiers marins est donc un problème pour l’absorption du carbone, mais il a également un impact négatif sur l’acidification des océans, exacerbant la dévastation subie par les récifs coralliens ces dernières années.

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