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La prairie, piège à gaz carbonique ?

Le rôle positif des prairies dans le stockage du carbone

La concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (CO2) est en constante augmentation depuis le début de l'ère industrielle. De plus, d'autres gaz à effet de serre, principalement le méthane (CH4) et l'oxyde nitreux (N2O), voient eux aussi leur concentration atmosphérique croître. Des chercheurs français et européens ont étudié le rôle des prairies, comme sources ou puits de gaz à effet de serre, dans un contexte de changement climatique. Les résultats indiquent un stockage de carbone par les prairies françaises et européennes.

Les écosystèmes terrestres (prairies, forêts...) ont un rôle majeur dans l'évolution de la concentration atmosphérique en gaz à effet de serre. En Europe, ils piègent environ 10% des émissions de CO2 à travers la photosynthèse par l'accumulation du carbone dans la matière végétale et la matière organique du sol. Mais ils constituent aussi une source de méthane émis notamment par les ruminants domestiques et d'oxyde nitreux produit par les sols agricoles et les effluents d'élevage.
Quelle est la contribution nette à l'effet de serre, en équivalents CO2, des différents écosystèmes européens ? On sait depuis une dizaine d'années que les forêts constituent un puits (absorption nette) et les cultures une source (émission nette) de gaz à effet de serre. Mais les prairies qui occupent un quart du territoire européen présentent-elles une activité de source ou de puits de gaz à effet de serre ?

Les prairies de moyenne montagne en France, puits de carbone

Plusieurs équipes de chercheurs ont mesuré les flux de CO2, de N2O et de CH4 pendant deux ans sur des prairies situées à Laqueuille (Puy de Dôme). Le dispositif expérimental permet de comparer le bilan de gaz à effet de serre de prairies permanentes pâturées par des bovins et subissant soit une gestion intensive (chargement animal d'une Unité gros bovin par hectare et par an, fertilisation azotée), soit une gestion extensive (chargement animal réduit de moitié, aucun apport d'azote).

Prairies (France)Les prairies pâturées étudiées stockent en moyenne de 0,7 à 1 tonne de carbone par hectare et par an, avec un stockage plus fort en gestion intensive qu'en gestion extensive. Toutefois, ce résultat est modifié par la prise en compte des flux de gaz à effet de serre autres que le CO2.
Dans chaque parcelle, des équipements spécialisés ont été utilisés afin de calculer les flux de CO2 et de vapeur d'eau, de mesurer le flux de N2O à l'interface sol-air et de déterminer l'émission de CH4 par les herbivores au pâturage. L'évolution des stocks de carbone et d'azote contenus dans le sol et la végétation a été estimée. L'émission de méthane (CH4) par les bovins au pâturage compense en grande partie ce stockage. Le rôle des émissions de N2O dans ce site est mineur, mais ces émissions sont cinq fois plus fortes en gestion intensive qu'en gestion extensive. Au total, le bilan net de gaz à effet de serre indiquait une activité de puits plus élevée en prairie extensive qu'en prairie intensive.© Bruno Locatteli : www.locatelli1.net

Des résultats similaires pour les prairies européennes

Dans d'autres sites européens, des résultats similaires ont été obtenus mais avec des contrastes liés au climat et au mode de gestion : en moyenne, les prairies étudiées représentent un puits de 2,4 tonnes de carbone par hectare et par an. Toutefois, une grande partie du carbone est stockée de façon temporaire (comme dans les fourrages récoltés). Au total, une fois prises en compte les émissions de méthane et d'oxyde nitreux (20 %, en moyenne, du puits atmosphérique de CO2), le bilan de gaz à effet de serre attribué aux prairies étudiées correspond à un puits modéré avec une forte variabilité entre sites et entre années. Les chercheurs ont également montré* que les prairies les plus exploitées par la fauche et le pâturage présentaient la plus faible activité de puits de gaz à effet de serre.

Effet de la vague de chaleur de l'été 2003

La canicule observée en Europe durant l'été 2003 a permis de faire des mesures dans des conditions climatiques exceptionnelles, avec des températures estivales supérieures de 3 à 5°C à la moyenne et une pluviométrie réduite de moitié par rapport à la moyenne des mesures directes effectuées en Europe depuis 1850.
Les sites prairiaux étudiés ont montré une réduction significative des émissions de N2O et, dans les sites les plus affectés par la sécheresse, un passage d'une activité de puits à une activité de source de CO2.

* Publication : Soussana JF, Allard V et al. « Full accounting of the greenhouse gas (CO2, N2O, CH4) budget of nine European grassland sites. Agriculture, Ecosystems and Environment »


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