Les rivières libèrent du carbone ancien dans l'atmosphère à l'échelle mondiale

La majeure partie du dioxyde de carbone rejeté par les rivières et les ruisseaux du monde entier provient de très anciens réservoirs de carbone. Une analyse scientifique montre que 59 % des émissions de CO2 des rivières résultent de la libération de carbone ancien, voire pétrogénique, stocké depuis plus de 55 XNUMX ans.

Jusqu'à présent, on pensait que le CO2 émis par les rivières provenait principalement de la respiration de la matière organique fraîche, captée par photosynthèse à des échelles de temps inférieures à dix ans. Cette hypothèse sous-tendait les principaux modèles du cycle du carbone terrestre.

La nouvelle étude, menée par des scientifiques de l’Université de Bristol, suggère que le carbone fluvial, au contraire, porte la signature de sources beaucoup plus anciennes, ce qui implique une perte réelle de carbone stocké dans les sols, les sédiments et les roches.

Une base de données mondiale révèle l'âge

La recherche a utilisé une base de données mondiale de 1.195 14 mesures de la teneur en radiocarbone (F2C) dans le carbone inorganique dissous (DIC), le CO4 et le méthane (CHXNUMX) des rivières de tous les continents.

Les mesures publiées précédemment ainsi que les nouvelles collectes effectuées dans des rivières de Chine, du Royaume-Uni, du Cambodge, de Taïwan et de l'Antarctique ont été prises en compte. L'analyse a montré que l'âge moyen du CO2 fluvial varie de 320 à 722 années radiocarbone, certains échantillons indiquant des âges bien plus anciens.

Pour expliquer ces données, les chercheurs ont modélisé la proportion des sources de carbone. Les résultats indiquent qu'environ 1,2 ± 0,3 pétagramme de carbone par an (Pg C/an) émis par les rivières provient du carbone « ancien » – ancien ou pétrogénique. Cela équivaut à plus de la moitié des émissions totales de CO2 des rivières, estimées à 2,0 Pg C/an. En comparaison, la séquestration du carbone par les plantes terrestres est d'environ 2,9 Pg C/an.

Conduits de carbone stocké

Cette découverte oblige à repenser le rôle des rivières dans le cycle du carbone. Plutôt que de simplement recycler le carbone à court terme, ces cours d'eau agissent comme des conduits qui libèrent le carbone stocké depuis des milliers d'années. Cela signifie qu'une partie du carbone que l'on croyait stable dans les sols et les roches est en réalité libérée dans l'atmosphère.

L’origine de ce carbone plus ancien est associée à deux mécanismes principaux.

Le premier est l’altération chimique des roches sédimentaires, en particulier celles riches en carbonates et en matière organique fossile.

Le deuxième concerne la dégradation du carbone organique présent en profondeur dans les sols, libéré par les flux hydrologiques souterrains et l’érosion.

Ces deux processus n’ont pas été correctement pris en compte dans les modèles actuels du cycle du carbone.

Lithologie, biome et climat

L'analyse a également montré que les caractéristiques du terrain influencent fortement l'âge du carbone émis. Les bassins versants situés sur des lithologies sédimentaires, comme le calcaire, présentaient les valeurs de F14C les plus faibles, indiquant la présence de carbone très ancien. Les bassins plus vastes, situés à des altitudes plus élevées et avec une couverture forestière plus faible, tendent également à libérer davantage de carbone ancien.

D'autres facteurs, tels que les précipitations, la température, la teneur en carbone et la teneur en sable du sol, influencent le type de carbone libéré. ​​Les bassins présentant des températures annuelles moyennes plus élevées et de fortes précipitations tendent à libérer du carbone plus jeune, mais jusqu'à une certaine limite. Dans les régions extrêmement humides ou arides, la libération de carbone plus ancien augmente.

Les modèles doivent être révisés

Ces implications sont pertinentes pour comprendre le changement climatique. Une partie des émissions de CO₂ attribuées à la respiration des écosystèmes récents provient en réalité de la perte de stocks anciens.

De plus, contrairement à ce que l'on pensait jusqu'alors, la taille du fleuve ne réduit pas l'influence du carbone ancien. Même les grands fleuves, comme le Mékong ou l'Amazone, libèrent des quantités importantes de CO2 ancien.

En réévaluant le bilan carbone global, les auteurs montrent que la contribution des rivières aux émissions passées de carbone affecte directement l'estimation de la quantité de carbone anthropique que la biosphère terrestre est capable de stocker. Si une partie des émissions des rivières ne correspond pas au carbone récent, alors la capacité de séquestration de la végétation pourrait être sous-estimée.

Plus d'informations sur doi.org/10.1038/s41586-025-09023-w