Enterrement du carbone renforcé dans les herbiers marins sous acidification océanique révélé par des évents de dioxyde de carbone

Pourquoi les pelouses sous‑marines comptent pour le climat

Le long de nombreuses côtes, des herbiers sous‑marins de posidonies prélèvent silencieusement du dioxyde de carbone dans l’eau et en verrouillent une partie dans les sédiments pendant des décennies à des siècles. Ces écosystèmes de « carbone bleu » sont présentés comme des alliés naturels dans la lutte contre le changement climatique. Pourtant, les océans deviennent aussi plus acides en absorbant le CO₂ d’origine humaine, et les scientifiques travaillent encore à déterminer si ce changement chimique affaiblira ou renforcera la capacité des herbiers à servir de coffres à carbone à long terme. Cette étude profite d’un laboratoire naturel au large de l’île italienne d’Ischia pour explorer comment la chimie future des océans pourrait remodeler le rôle climatique de ces habitats discrets.

Un aperçu naturel des océans de demain

Au large d’Ischia, une activité volcanique diffuse du CO₂ à travers le substrat, créant des zones où l’eau de mer est faiblement, fortement ou extrêmement acidifiée par rapport aux conditions normales à proximité. L’étude s’est concentrée sur des herbiers de la posidonie méditerranéenne, Posidonia oceanica, qui poussent le long de ce gradient. En prélevant de longs carottages sédimentaires à 14 emplacements et en datant les couches sur environ 70 ans, les chercheurs ont reconstitué la quantité de carbone enfouie au fil du temps sous trois types d’eau : le pH typique d’aujourd’hui, le niveau attendu à la fin du siècle en cas d’émissions élevées, et un scénario plus extrême. Ils ont ensuite mesuré quelle part du matériel enfoui était du carbone organique d’origine végétale et algale, et quelle part était du carbone inorganique sous forme de carbonate de calcium, le minéral qui compose les coquilles et de nombreuses particules sédimentaires.

Plus de carbone végétal stocké à mesure que l’eau s’acidifie

Les carottes ont révélé un motif frappant : à mesure que le pH baissait et que l’eau s’acidifiait, le taux d’enfouissement du carbone organique dans les sédiments augmentait fortement. Dans les conditions actuelles, les herbiers stockaient seulement environ 1,5 gramme de carbone organique par mètre carré et par an. Dans les zones à pH bas, ce taux bondissait à environ 7 grammes, et dans les sites les plus acidifiés il atteignait près de 10 grammes par mètre carré et par an — jusqu’à sept fois plus. Les stocks totaux de carbone organique enfoui depuis le milieu des années 1950 montraient la même tendance : les herbiers les plus acidifiés renfermaient beaucoup plus de matière organique dans leurs sédiments que les sites à pH normal. Ces différences ne s’expliquaient pas par un apport sédimentaire plus rapide, qui était similaire entre les sites, mais plutôt par des changements dans la nature du matériel enfoui.

Rôles changeants des posidonies, des algues et des fabricants de coquilles

Pour comprendre l’origine de ce carbone supplémentaire, l’équipe a analysé les empreintes chimiques naturelles du carbone et de l’azote dans les sédiments et dans les tissus de la posidonie, des algues épiphytes microscopiques et des macroalgues libres. Ces signatures fonctionnent comme des codes-barres révélant la source du matériel enfoui. À pH normal, la majeure partie du carbone sédimentaire provenait de la posidonie elle‑même. Dans les zones plus acides, en revanche, les algues épiphytes et les grandes algues contribuaient pour une part bien plus importante, signalant un changement de communauté dans qui capture le carbone. Parallèlement, la quantité de carbonate de calcium enfoui n’augmentait pas avec l’acidité ; si elle évoluait, son importance relative diminuait. Cela suggère que des conditions acidifiées favorisent une croissance accrue des plantes et des algues ou un piégeage plus efficace de leurs restes, tout en décourageant les organismes construisant des coquilles dont la formation peut libérer du CO₂.

Équilibrer gains de carbone et émissions cachées

Le rôle climatique net d’un herbier dépend du compromis entre le carbone organique qu’il verrouille et le CO₂ libéré lors de la production et de l’enfouissement du carbonate de calcium. Lorsque les chercheurs ont combiné les deux volets de ce bilan, ils ont constaté que les herbiers à pH normal étaient, en moyenne, de légères sources de CO₂ vers l’atmosphère une fois les effets carbonatés pris en compte. Les herbiers à pH bas se situaient autour de la neutralité climatique, avec une grande variabilité entre les carottes. Seuls les herbiers les plus acidifiés apparaissaient comme des puits clairs de CO₂ à long terme, où l’enfouissement organique supplémentaire compensait les émissions liées aux carbonates. Cela signifie que se contenter de comptabiliser le carbone organique dans les sédiments peut surestimer le bénéfice climatique de nombreux herbiers, en particulier là où la formation de coquilles est importante.

Ce que cela implique pour l’océan futur

Pour le grand public, le message principal est que l’acidification des océans ne condamne pas automatiquement tous les habitats de carbone bleu. Dans ces herbiers italiens, un pH plus bas semble favoriser des communautés végétales et algales qui enfouissent davantage de carbone organique tout en réduisant une partie de la fabrication de coquilles qui contrecarre ce bénéfice. Dans les zones les plus acidifiées, l’équilibre bascule et les herbiers deviennent de véritables puits de CO₂ à long terme. Toutefois, l’étude avertit aussi que de nombreux herbiers actuels peuvent être proches de la neutralité climatique voire des sources nettes une fois les émissions carbonatées cachées prises en compte. Les stratégies climatiques efficaces devront donc à la fois protéger et restaurer les herbiers là où ils agissent réellement comme des puits, et réduire les processus et les lieux où ces habitats renvoient silencieusement du CO₂ dans l’atmosphère.

Citation: Kindeberg, T., Teixidó, N., Comeau, S. et al. Enhanced carbon burial in seagrass meadows under ocean acidification revealed by carbon dioxide vents. Commun Earth Environ 7, 350 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03349-7

Mots-clés: herbiers marins, carbone bleu, acidification des océans, enfouissement du carbone, carbonate de calcium