Le soulèvement côtier et l’intensification de l’utilisation des terres influencent la capacité d’absorption de carbone et d’azote des herbiers marins sur des échelles de temps millénaires

Pourquoi la boue des herbiers importe pour notre avenir

Le long de nombreux rivages de la mer Baltique, des herbiers sous‑marins de zostères retirent silencieusement du carbone et des nutriments de l’eau et les enferment dans le fond marin. Cette étude s’intéresse à la façon dont les changements terrestres et le lent soulèvement du littoral sur des milliers d’années ont façonné la capacité de ces herbiers cachés à stocker le carbone et l’azote. Comprendre cette longue histoire permet de mieux apprécier comment les choix actuels en matière d’agriculture, d’aménagement côtier et de climat peuvent soit protéger, soit éroder ces alliés naturels pour le climat et la qualité de l’eau.

Des côtes qui montent lentement et des vallées sous‑marines abritées

Après la dernière glaciation, la lourde calotte glaciaire a disparu de Scandinavie et le sol s’est mis à remonter lentement. Dans certaines parties de la mer Baltique, ce soulèvement a remodelé le littoral sur des millénaires, créant de nouvelles îles, baies et anses abritées. Les auteurs se sont concentrés sur deux de ces secteurs sur la côte est suédoise, S:t Anna et Västervik. Ces environnements sont idéaux pour les zostères car la faible houle et les faibles profondeurs permettent aux plantes de s’enraciner et de former des prairies denses. À mesure que le littoral s’élevait et que des terres supplémentaires apparaissaient, de nouveaux secteurs protégés se sont formés, offrant de l’espace où les zostères pouvaient coloniser et prospérer.

Lire l’histoire climatique et d’utilisation des terres dans les couches du fond marin

Pour reconstituer le passé, l’équipe a prélevé de longs carottes sédimentaires dans des herbiers, sur des fonds nus voisins et dans un bassin côtier plus profond. Chaque carotte est une sorte de ligne du temps verticale : les couches profondes sont plus anciennes, et les empreintes chimiques de chaque tranche enregistrent l’évolution des conditions. Les chercheurs ont combiné plusieurs outils, dont des chronomètres radioactifs naturels, le contenu en carbone et en azote, les isotopes stables et des marqueurs moléculaires détaillés. Un signal clé était un composé lignineux spécifique lié au tissu des zostères. Sa première apparition dans les carottes marque le moment où les zostères ont commencé à coloniser chaque site, dans certains cas il y a plus de 4 000 ans. Avec le temps, à mesure que les zostères s’installaient, les sédiments sont passés de sables grossiers riches en minéraux à des boues plus sombres et plus fines, enrichies en matière organique.

L’agriculture terrestre augmente le carbone en mer

Les populations ont défriché les forêts et cultivé les terres autour de la Baltique depuis plusieurs millénaires. Les enregistrements polliniques des sols voisins montrent quand les prairies et les terres cultivées se sont étendues. L’étude montre que cette ouverture croissante du paysage a augmenté l’apport de particules fines et de matière organique depuis la terre vers la mer. Dans les carottes sédimentaires, cela se traduit par une augmentation des niveaux de carbone et d’azote, surtout au cours du dernier siècle. Au début, un accroissement du ruissellement signifiait que davantage de matière pouvait être piégée et enfouie dans les boues côtières, renforçant les puits de carbone et d’azote des herbiers. Mais avec l’intensification de l’agriculture moderne au cours des 150 dernières années, l’usage d’engrais et la pollution nutritive ont également augmenté. Les signaux chimiques dans les sédiments suggèrent que cette matière d’origine terrestre, plus facilement dégradable, peut accélérer la dégradation de matière organique plus ancienne et résistante, affaiblissant légèrement la capacité de stockage à long terme.

Les herbiers comme coffres‑forts à long terme et exportateurs

Lorsque les zostères étaient présentes, les couches supérieures des sédiments contenaient beaucoup plus de carbone et d’azote que les zones nues voisines, et ces niveaux élevés ont persisté sur des millénaires. La matière stockée était aussi de meilleure « qualité » pour une conservation à long terme, avec davantage de composés lignineux végétaux qui se dégradent lentement. Les calculs des taux d’accumulation montrent que les herbiers de ces sites baltiques ont ajouté du carbone et de l’azote au fond marin à des taux comparables ou supérieurs à ceux de nombreux systèmes similaires dans le monde, surtout lorsqu’on les considère sur des échelles de temps millénaires. Fait important, des traces de composés d’origine zostère ont aussi été retrouvées dans des sédiments de zones plus profondes et dépourvues de végétation, ce qui implique que ces herbiers exportent une partie de leurs débris organiques en pente, étendant leur influence au‑delà des limites visibles de l’habitat.

Ce que cela implique pour la protection côtière et l’action climatique

La conclusion générale de ce travail est que le lent soulèvement géologique et les longues histoires d’utilisation des terres ont ensemble déterminé la capacité des herbiers à stocker le carbone et l’azote. La remontée des terres a créé des nurseries calmes et peu profondes où les zostères ont pu s’établir et commencer à construire des boues épaisses et riches en organique qui ont stocké de la matière pendant des millénaires. Un déboisement modéré a augmenté l’apport de particules à enfouir, mais l’agriculture moderne intensive et la future élévation du niveau de la mer pourraient annuler certains de ces gains en augmentant l’érosion, en approfondissant les eaux et en modifiant le type de matière organique qui arrive sur le littoral. Pour le grand public, le message est simple : préserver et restaurer les herbiers, ainsi qu’adopter une planification des terres plus intelligente et des actions climatiques, est essentiel si l’on veut que ces prairies sous‑marines continuent de jouer le rôle de coffres‑forts durables pour le carbone et les nutriments.

Citation: Dahl, M., Braun, S., Asplund, M.E. et al. Coastal land uplift and intensified land-use influence seagrass carbon and nitrogen sink capacity over millennial timescales. Sci Rep 16, 16263 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54674-y

Mots-clés: herbier marin, carbone bleu, mer Baltique, changement côtier, utilisation des terres