Surestimation possible des émissions de dioxyde de carbone provenant des terres cultivées sur sols organiques dans les régions tempérées fraîches et boréales : étude de cas en Norvège

Pourquoi les sols agricoles du Nord comptent pour le climat

Dans les régions tempérées fraîches et boréales du globe, de nombreuses exploitations reposent sur d’épaisses couches de tourbe, un sol sombre et épongeux riche en matière végétale ancienne. Lorsqu’on drague ces tourbières pour cultiver des plantes et de l’herbe, elles peuvent libérer d’importantes quantités de dioxyde de carbone dans l’air. Les gouvernements s’appuient actuellement sur des règles empiriques simples à l’échelle mondiale pour estimer ces émissions ; ces estimations alimentent les rapports climatiques nationaux et influencent les décisions sur les actions climatiques à mener. Cette étude examine si ces règles donnent une image fidèle pour la Norvège, et quelles sont les implications pour la planification climatique.

Sol tourbeux, drainage et gaz émis

Les tourbières stockent d’immenses quantités de carbone parce que des conditions détrempées et pauvres en oxygène ralentissent la décomposition des végétaux morts. Cependant, depuis des siècles, de nombreuses tourbières en Europe ont été drainées au moyen de fossés et de tuyaux pour créer des terres agricoles. L’abaissement de la nappe expose la tourbe à l’air, accélère la décomposition et entraîne un flux continu de dioxyde de carbone du sol vers l’atmosphère. La Norvège compte environ 67 000 hectares de telles tourbières cultivées, une petite fraction de sa surface terrestre mais la principale source d’émissions dans son secteur d’utilisation des terres. Les statistiques officielles estiment ces émissions en utilisant des facteurs d’émission « Niveau 1 » du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat, qui supposent un taux d’émission moyen unique pour toutes les terres cultivées sur sols organiques au sein d’une large zone climatique.

Tester une règle simple avec un modèle détaillé

Faute de mesures directes et longues de suivi des gaz, les chercheurs ont utilisé un modèle écosystémique de type processus appelé CoupModel. Ils ont calibré ce modèle à l’aide de données de terrain provenant de deux exploitations tourbeuses norvégiennes : Farstad, sur la côte atlantique humide et douce, et Pasvik, dans le nord beaucoup plus froid et sec. Sur les deux sites, des instruments ont suivi les échanges de dioxyde de carbone entre le sol et l’air, la profondeur de la nappe, l’humidité du sol, la température et les récoltes de cultures fourragères. Le modèle ajusté a reproduit raisonnablement bien les tendances générales des flux de dioxyde de carbone, y compris quand les champs étaient des sources nettes ou des puits à différents moments de l’année et sous différentes conditions de drainage.

Que se passe-t-il sur les terres tourbeuses cultivées en Norvège

Muni du modèle calibré, l’équipe a simulé les émissions de dioxyde de carbone pour 50 sites représentatifs de tourbières cultivées en Norvège pour la période 2001–2022. Ces sites couvrent la majeure partie de l’éventail de températures et de précipitations du pays. Les simulations délivrent un message clair : la profondeur de la nappe phréatique est le principal facteur contrôlant les émissions. Les sites fortement drainés, avec la nappe bien en dessous de la surface, libèrent le plus de carbone, tandis que le relèvement du niveau d’eau réduit nettement les émissions nettes et peut même transformer des sites plus chauds en puits net de carbone. Le modèle a également montré que les régions plus fraîches restent des sources de carbone même avec une nappe plus haute, car les saisons de culture plus courtes limitent l’absorption par les plantes.

Les règles comptables actuelles surestiment-elles ?

Pour comparer avec la règle IPCC de niveau 1, les chercheurs ont converti leurs résultats en bilan net de carbone écosystémique, combinant l’échange net de CO2 avec le carbone retiré lors des récoltes. Pour les sites très drainés, où la nappe moyenne se situait à plus de 0,7 mètre sous la surface, les pertes de carbone modélisées correspondaient étroitement au facteur d’émission de niveau 1. En revanche, pour les nombreux sites où la nappe se trouvait entre 0,7 et 0,3 mètre sous la surface, la valeur de niveau 1 était de 31 à 88 % supérieure aux estimations du modèle. Les données de terrain du site de Pasvik, où des parcelles du même champ présentaient différents niveaux de drainage, ont corroboré ce schéma. En termes simples, le facteur global standard semble supposer des émissions typiques des parcelles les plus sèches, puis applique ce chiffre à des parcelles beaucoup plus humides.

Ce que cela implique pour les choix climatiques

L’étude conclut que l’utilisation actuelle de l’approche Niveau 1 par la Norvège surestime vraisemblablement les émissions de dioxyde de carbone d’une grande partie des tourbières cultivées dans ses régions tempérées fraîches et boréales. Cela exagère le bénéfice climatique apparent de certaines mesures d’atténuation et masque des différences importantes entre régions, pratiques agricoles et niveaux d’eau. Les auteurs préconisent que les pays investissent davantage dans la surveillance de terrain et utilisent autant que possible des méthodes de Niveau 2 ou Niveau 3 plus détaillées, en adaptant les facteurs d’émission au climat local, aux types de cultures et aux conditions de drainage. Agir ainsi donnerait aux décideurs une image plus précise des endroits où relever la nappe ou modifier l’utilisation des terres peut réellement réduire les émissions de gaz à effet de serre provenant des sols tourbeux, et où les attentes doivent être revues à la baisse.

Citation: Zhao, J., Takriti, M., Jansson, PE. et al. Potential overestimation of carbon dioxide emissions from croplands on organic soils in cool temperate and boreal regions based on a case study from Norway. Commun Earth Environ 7, 461 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03464-5

Mots-clés: tourbières, dioxyde de carbone, gaz à effet de serre, nappe phréatique, agriculture en Norvège