Tourbière

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Une tourbière est une zone humide caractérisée par le fait que la synthèse de la matière organique y est plus importante que sa dégradation en raison de la saturation en eau. La végétation, en mourant, s'accumule progressivement pour former de la tourbe, un sol caractérisé par sa forte teneur en matière organique, peu ou pas décomposée. Les écosystèmes tourbeux couvrent 3 % à 5 % des surfaces terrestres émergées, mais la biodiversité y est très élevée, et ils stockent le carbone de façon très efficace.

Conditions d'apparition et de maintien des tourbières

Fichier:Белоручейская УЖД в районе посёлка Саменжа.jpg
La déforestation massive provoque l'apparition de marécages. Belorucheiskaya (Russie) chemin de fer forestier en 1977.

L'apparition et le maintien des tourbières dépendent de certains facteurs, tels que :

Le bilan hydrique

Le bilan hydrique doit être nul ou positif, de sorte que le milieu soit presque constamment inondé ou gorgé d'eau. Les milieux aquatiques sont pauvres en dioxygène et c'est une cause de la préservation de la matière organique. Cette abondance en eau peut être due à divers facteurs :

  • le relief, qui doit permettre d'une manière ou d'une autre une stagnation de l'eau ;
  • une pluviométrie importante supérieure à l'évapotranspiration ;
  • un sous-sol rocheux, argileux et quelquefois sableux relativement imperméable limitant les pertes d'eau par infiltration ;
  • la présence de doline qui permet l'approvisionnement en eau.

Le climat

On trouve des tourbières dans le milieu arctique, subarctique, tempéré et tropical.

  • En zone tempérée, la température doit être faible, ce qui ralentit encore les processus de décomposition de la matière organique morte.
  • En zone tropicale, ce sont les précipitations importantes qui compensent l'importante évapotranspiration.

Facteurs qui maintiennent le milieu tourbeux

  • une flore particulière, qui peut parfois sur des pentes (« tourbières de pentes ») freiner ou stocker l'eau (sphaignes sur sols acides ou acidifiés, les roseaux étant plus caractéristiques des zones alcalines) ;
  • l'acidité du sol, naturelle (fréquente en zone tropicale) ou auto-entretenue (par exemple par les sphaignes), est un facteur qui ralentit la décomposition de la lignine et des plantes dans le cas des tourbières acides. Dans ce cas, les tourbières sont souvent liées aussi à une pauvreté trophique du sol (qui n'implique pas une faible biodiversité).

Classification et typologie des tourbières

Fichier:Tourbiere en montagne ( Pyrénées, Ariège).JPG
Tourbière acide à sphaigne et callune (Pyrénées, Ariège)
Fichier:Parc Coeur Nature 025.jpg
Tourbière du Lac-à-la-Tortue (ombrotrophe), Québec, Canada

Il existe de nombreux types de tourbières, selon leur latitude, altitude, région biogéographique, géologie, écologie, etc. Comme les autres zones humides, ces écosystèmes abritent une biodiversité élevée et très souvent des espèces rares, ou devenues rares, ou dont les conditions de vie sont fragiles. La végétation et la faune y présentent souvent des adaptations ou caractéristiques singulières, parfois uniques : les plantes carnivores comme les rossolis ou les utriculaires, les Modèle:Quoi, le lézard vivipare, de nombreux invertébrés rares, etc. sont caractéristiques des tourbières et parfois leur sont inféodés.

La classification des tourbières est encore en discussion dans la communauté scientifique. Il est parfois difficile de faire la distinction entre deux types, ou de « classer une tourbière » dans une catégorie, d'autant qu'il existe des complexes tourbeux composés de deux ou plusieurs types de tourbières.

Le classement peut s'effectuer selon plusieurs critères :

  • l'activité : une tourbière est dite « active » quand la turbigénèse (production de tourbe) y existe ;
  • le pH :
    • les tourbières acides à sphaignes, de pH inférieur à 4,
    • les tourbières alcalines à carex, de pH supérieur à 6 ;
  • le mode d'alimentation en eau :
    • tourbière soligène : ce sont les tourbières de pentes et de sources, elles sont situées sur une pente et sont alimentées par les eaux de ruissellement ou directement par une source adjacente,
    • tourbière topogène : cette catégorie de tourbière est située en fond de vallon ou dans une cuvette ou dépression quelconque,
    • tourbière limnogène : ce type de tourbière se développe à partir des berges d'un lac, en colonisant progressivement la surface en eau jusqu'à complètement la recouvrir,
    • tourbière fluviogène : située à proximité d'un fleuve ou un grand cours d'eau, ce type de tourbière est alimentée en eau par la nappe d'eau souterraine et/ou ponctuellement par les crues du fleuve voisin, qui apportent à la fois une nouvelle quantité d'eau et des alluvions ;
  • on distingue encore deux types d'alimentation en eau de la tourbière :
    • une tourbière minérotrophe (fen en anglais) est alimentée par des eaux de ruissellement et par la nappe souterraine en majorité, et donc alimentée en éléments minéraux en provenance du sous-sol minéral,
    • une tourbière ombrotrophe (bog en anglais) est alimentée en eau uniquement par les précipitations atmosphériques. Déconnectée de la nappe phréatique, la tourbière s'assèche progressivement ; le sol et l'eau que l'on y trouve sont souvent plus acides et plus pauvres en éléments minéraux nutritifs que les tourbières minérotrophes.

En fonction de l'épaisseur de la tourbe, et de sa teneur en matière organique, on distingue également les zones paratourbeuses (où l'épaisseur de tourbe est encore peu importante, dans les zones récentes comme les carrières ou gravières abandonnées), et les zones semi-tourbeuses (à teneur en matière organique plus faible).

On distingue aussi quelquefois, une zone périphérique minérotrophe, souvent boisée, appelée Modèle:Lien.

Formation des tourbières et de la tourbe

Fichier:Tourbière de Longéroux.JPG
Tourbière de Longéroux (Corrèze)
Fichier:Estivadoux 1.jpg
Lac Estivadoux (Puy-de-Dôme)

La formation de la tourbe, au cœur de l'existence de la tourbière, peut être appelée turbigenèse, turfigenèse, turbification ou tourbification. C'est l'élément fondamental de l'existence de la tourbière. C'est l'accumulation progressive de matière organique non décomposée (essentiellement végétale) et son tassement qui contribue au fil du temps à former la tourbe.

La tourbe se développe en général dans un milieu presque constamment gorgé d'eau, sous un climat frais et humide, conditions très défavorables à la décomposition de la matière organique. De ce fait, la tourbe se caractérise par sa très forte quantité de matières organiques mortes non décomposées, dont la teneur peut aller jusqu'à 80 à 90 %.

On distingue schématiquement trois types de tourbe :

  • tourbe blonde (tourbe fibrique) : formée par sphaignes, gorgée d'eau, structure fibrique, acide, riche en carbone organique ;
  • tourbe brune (tourbe mésique) ;
  • tourbe noire (tourbe saprique) : formée par joncs et laîches, moins gorgée d'eau car plus dense, structure mésique à saprique, pH moins acide que les deux précédentes, plus minéralisée.

De façon schématique, une tourbière « classique » (c'est-à-dire au sens le plus courant : les lacs-tourbières) connaît plusieurs phases de développement : depuis le comblement progressif d'une dépression naturelle remplie d'eau par des plantes partant du bord, passant par la constitution d'un véritable tapis végétal s'épaississant petit à petit jusqu'à gonflement du tapis et rejet de l'eau à la périphérie. La tourbière s'assèche progressivement, et devient inactive (il n'y a plus de formation de tourbe) : cela se traduit par son affaissement, et souvent par son boisement.

Faune et flore

Fichier:Raselink.jpg
Sphaignes
Fichier:Sphagnum cuspidatum.png
Tige de Sphagnum cuspidatum

Les végétaux affectionnant les tourbières sont dits hygrophiles. Ce sont, entre autres, les mousses et en particulier les sphaignes, mais aussi de nombreux joncs et carex dont les résidus partiellement décomposés forment, après plusieurs siècles, la tourbe.

Les sphaignes sont les représentantes principales de la strate muscinale d'une tourbière. En zone tempérée, les hautes buttes sont formées par Sphagnum fuscum, S. capillifolium, et S. austinii. Les banquettes ou buttes basses de tourbe sont formées par S. magellanicum et S. rubellum. Les dépressions sont colonisées par S. cuspidatum, S. fallax, S. denticulatum ou S. tenellum, généralement en minces couches mais qui, grâce à leur croissance très rapide (S. fallax, au soleil peut croître de Modèle:Unité en un an), contribueront souvent le plus à la croissance de la tourbière.

Les sphaignes sont à l'origine de la tourbification de par leurs caractéristiques particulières, comme l'accroissement continu et leur capacité à acidifier le milieu par la production d'acides organiques. Aussi, même mortes, les sphaignes peuvent conserver une importante quantité d'eau, contribuant à entretenir, en surface des tourbières, un microclimat humide et plus frais, même en pleine sécheresse. Dans les milieux naturellement peu alcalins, les sphaignes captent et séquestrent naturellement le peu d'ions calcium biodisponibles, entretenant un milieu très acide et oligotrophe. Elles disparaissent cependant en cas d'apport de calcaire, comme les droseras, plantes carnivores qui les accompagnent parfois. D'autres plantes dont la matière contribue à l'accumulation de tourbe sont les carex, la linaigrette et la molinie, et des arbustes de la famille des éricacées (bruyère, callune, etc.). On y trouve parfois des arbres tels que l’épicéa et le mélèze.

Les tourbières, étant souvent situées dans des secteurs froids ou à humidité très élevée durant une grande partie de l'année, accueillent parfois des espèces relictuelles des périodes glaciaires. Des plantes comme la ligulaire de Sibérie, ou le saule des Lapons, trouvent ainsi refuge dans les tourbières, parfois très loin de leur aire actuelle de répartition située dans les zones boréales.

Arbres et tourbières

Certaines tourbières sont plus ou moins boisées voire enforestées (en zone tropicale, on peut voir jusqu'à plus de Modèle:Nombre par hectare, et plus de Modèle:Nombre différentes appartenant à des dizaines de genres et familles pour un seul hectare).

En zones tempérée et froide

Fichier:Betula Nana Bétulacées en tourbières 1972.jpg
Le bouleau nain, tourbière du Cachot, canton de Neuchâtel (Suisse)
Fichier:Kalmia angustifolia 015.jpg
Kalmia angustifolia, Québec, Canada

La présence de pollens fossiles n'est pas un indice certain de présence ancienne d'arbres dans la tourbière même (les pollens sont transportés par le vent, l'eau et les animaux). Les arbres tels que saules, bouleaux ou pins fossilisent mal dans les tourbières (sauf s'ils ont été ennoyés par un accident climatique), du fait de leur enracinement superficiel et de leur décomposition rapide par les communautés de champignons et bactéries qui profitent de l'environnement très humide.

Dans le sud de la zone circumpolaire européenne, les arbres sont communs dans les tourbières alcalines, mais rares ou absents de la plupart des tourbières acides actives (très humides et fraîches), et la surface terrière (« G ») moyenne ou totale y est généralement faible.

Les gestionnaires ouest-européens ont longtemps privilégié<ref name="ZH2010">Zones humides, arbres et forêts, « Arbres et tourbières », Article de la Revue Zones humides Infos, no 67, Modèle:1er trim. 2010, SNPN</ref>,<ref>Gregoire F. Laplace-Dolonde A;, Canive, J La tourbe, l'arbre et l'eau, Actes du colloque l'eau et la forêt - {{#switch: - 

 | e | er | = 
   Modèle:S mini-{{#ifeq: XXI|-| – | XXI }}Modèle:S mini- siècle

 | 
   Modèle:S mini-{{#ifeq: -|-| – | - }}Modèle:S mini- siècle

}}, Groupe d'Histoire des forêts françaises ; Bordeaux, 13-15 septembre 2006. Ed : GHFF</ref>,<ref>Gregoire, Parmenteir H., Pascault B. 2009, La tourbière, le plateau et l'arbre : Exemple du réseau des tourbières de Montselgues (Ardèche), Actes du colloque franco-allemand Gestion et protection des tourbières, Bitche, 19-21 juin 2008.</ref> une gestion des tourbières défavorisant les arbres (via le débroussaillement et le déboisement), notamment :

  • parce que les tourbières non exploitées sont souvent petites ou relictuelles, et situées dans un contexte drainé ;
  • et que les arbres (via leur évapotranspiration, leur ombrage et leurs feuilles mortes) peuvent contribuer à assécher, humifier et modifier le milieu et irréversiblement le détruire.

Mais l'étude des fossiles des tourbes anciennes montre que des arbres<ref>[1]Écologie des tourbières du Québec-Labrador, par Serge Payette et Line Rochefort</ref> colonisaient autrefois significativement certaines tourbières, notamment dans les horizons profonds datés de 6000 ans avant nos jours (et comme on le voit encore aujourd'hui en Europe du Nord). Alors qu'une partie de la faune herbivore régressait ou disparaissait (mégaceros, rennes, élans puis castors en Europe de l'Ouest), ce sont l'exploitation du bois, l'élevage et l'agriculture qui auraient précocement complètement déboisé la plupart des grandes tourbières d'Europe de l'Ouest, favorisant des espèces telles que les droseras. À certaines conditions, les gestionnaires des tourbières admettent aujourd'hui un peu mieux la présence d'arbres, estimant que les risques liés à l'évapotranspiration sont limités (les sphaignes ont également un fort pouvoir d'évapotranspiration, permanent, alors que les arbres poussent mal quand la tourbe contient plus de 50 % d'eau).

Dans l'hémisphère nord, ce sont par exemple le bouleau (en périphérie) et des saules, souvent nains ou rampants et à croissance très lente tels que Salix repens, Salix retusa, Salix herbacea, Salix lapponum, quelques buissons et parfois de grands résineux (pins…) qui habitent les tourbières. Le rare bouleau nain (Betula nana), véritable « relique glaciaire », peuple certaines tourbières suisses (pays où il est strictement protégé ; voir illustration ci-contre à gauche).

En zone tropicale

La tourbe s'y est souvent accumulée sur plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur. Ces tourbières ont été épargnées par les glaciations, et elles bénéficient en outre d'un climat annuel souvent plus stable, ce qui explique que la diversité des arbres qui se sont adaptés aux sols tourbeux est souvent très élevée.

La surface terrière de chaque arbre y est plus faible qu'ailleurs en forêt tropicale, mais elle est compensée par une surface terrière totale parfois très élevée en raison d'une densité d'arbres/ha beaucoup plus élevée qu'en zone tempérée. Par exemple, sur Modèle:Nombre étudiées à Kalimantan (Indonésie), G (surface terrière) variait de Modèle:Unité (Modèle:Nombre après une coupe rase) à Modèle:Unité, avec une moyenne de Modèle:Unité (soit plus que les Modèle:Unité<ref>{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Point sur le bilan patrimonial des forêts (Dossier no 3, ONF, mai 2006, page 2/4)</ref> qui sont la moyenne pour la forêt publique en France métropolitaine) pour ces Modèle:Nombre de tourbières boisées ou naturellement enforestées<ref>« Floristic Composition of Peat Swamp Forest in Mensemat-Sambas », West Kalimantan, Mustaid Siregar and Edy Nasriadi Sambas ; Research and Development Center for Biology, The Indonesian Institute of Sciences Jalan Juanda 22, Bogor 16122, Indonésie. (Actes du Symposium international sur les tourbières tropicales, Bogor, Indonésie, 22-23 novembre 1999, Hokkaido University & Indonesian Institute of Sciences, Modèle:P.153-164 (publié en 2000) {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} (Voir page 7 sur 131)</ref>.

À titre d'exemples :

  • Une parcelle de Modèle:Unité × Modèle:Unité (Modèle:Unité) de forêt ancienne marécageuse (19 à Modèle:Nombre d'épaisseur de tourbe) a été inventoriée près du village de Mensemat, comté de Sambas, à l'Ouest de l'île de Kalimantan (Indonésie)<ref>« Floristic Composition of Peat Swamp Forest in Mensemat-Sambas », West Kalimantan, Mustaid Siregar and Edy Nasriadi Sambas ; Research and Development Center for Biology, The Indonesian Institute of Sciences Jalan Juanda 22, Bogor 16122, Indonésie. (Actes du Symposium international sur les tourbières tropicales, Bogor, Indonésie, 22-23 novembre 1999, Hokkaido University & Indonesian Institute of Sciences, Modèle:P.153-164 (publié en 2000) {{#invoke:Langue|indicationDeLangue}}</ref> :
  • En 1994, Sudarmanto a relevé<ref>Sudarmanto, B. Fitososiologi hutan rawa gambut tropika di Taman Nasional Gunung Palung, Kalimantan Barat. Skripsi Fakultas Biologi, Universitas Nasional, Jakarta, 1994</ref> sur un seul hectare Modèle:Nombre de plus de Modèle:Nombre de diamètre, appartenant à Modèle:Nombre, dans un marais forestier du parc national de Gunung Palung dans cette même région (ouest de Kalimantan) ;
  • Dans le parc national de Tanjung Puting, au entre de Kalimantan, Mirmanto (1999) a compté<ref>Mirmanto, E., R Polosakan and Simbolon, H. 1999. Penelitian ekologi hutan gambut di Taman Nasional Tanjung Puting, Kalimantan Tengah. Séminaire Biodiversité, Biodiversitas dan Pengelolaan Hutan Gambut Secara Berkelanjutan, Bogoi le 12 février 1999</ref> Modèle:Nombre de plus de Modèle:Nombre de diamètre sur un seul hectare, appartenant à Modèle:Nombre. Dans ce même parc, Hamidi, près de Modèle:Nombre auparavant<ref>Hamidi, A. Keberadaan dan perkembangan banir dalam sstruktur dan komposisi hutan hujan tropik Tanjung Puting, Kalimantan Tengah. Skripsi Fakultas Biologi, Univ. Nasional, Jakarta, 1991</ref>, avait déjà relevé Modèle:Nombre d'arbres sur seulement Modèle:Unité (soit Modèle:Unité) ;
  • Saribi et Riswan, en 1997, enregistraient<ref>Saribi, A.H. and Riswan, S. Peat swamp forest in Nyaru Menteng Arboretum, Palangkaraya, Central Kalimantan, Indonesia: Its tree species diversity and secondary succession. Paper presented on the Seminar on Tropical Ecology held by Japan Society of Tropical Ecology 21-22 June 1997, Shiga, Japan.</ref> une densité d'arbres encore plus élevée (Modèle:Unité) dans une autre forêt sur tourbière (Nyaru Menteng Arboretum, Centre de Kalimantan), mais dans ce cas avec une diversité plus faible d'essences (Modèle:Nombre estimées à partir d'une identification de la moitié de la parcelle étudiée, sur Modèle:Unité)<ref>page 4/131, du document cité ci-dessus</ref>.

Croissance des arbres : des chercheurs ont suivi<ref>Preliminary Study on Growth, Mortality and Recruitment of Tree Species in Peat Swamp Forest at Tanjung Puting National Park, Central Kalimantan Edi Mirmanto and Ruddy Polosokan Research and Development Center for Biology, Indonesian Institute of Sciences</ref> la croissance des arbres d'une tourbière sur une parcelle de Modèle:Unité dans le parc national de Tanjung Puting créé en 1998 sur l'île indonésienne de Kalimantan. La circonférence moyenne des arbres s'est accrue de Modèle:Nombre, variant de Modèle:Nombre à Modèle:Nombre. Ceux qui grossissent le plus vite sont ceux dont le diamètre est compris entre 30 et Modèle:Nombre.

Parmi les arbres de diamètre plus petit que Modèle:Nombre, de 1998 à 1999, Modèle:Nombre sont morts, et 49 ont été « recrutés ».

La surface terrière totale est passée de Modèle:Unité à Modèle:Unité ; Modèle:Unité ont été perdus (en arbre mort) compensés par + Modèle:Unité gagnés en croissance. Modèle:Unité correspondent au recrutement. La composition floristique est restée quasi stable.

Faune des tourbières

Flore des tourbières

Les nombreux intérêts des tourbières

Fichier:Vendoire 24 Maison tourbières 2011.jpg
Écomusée de la tourbe, Vendoire, France

Valeur patrimoniale : les habitats naturels, la faune et la flore

Les tourbières, notamment les tourbières acides, abritent de nombreuses espèces rares, protégées et/ou menacées. Elles abritent aussi<ref name="R.E.N.">: « Tourbières ; le point sur leur gestion » ; Revue Espaces naturels n' 11 • juillet 2005</ref> une grande quantité de micro-organismes, dont des bactéries et cyanobactéries (1 000 000 000 d'individus environ par litre d'eau), des algues unicellulaires (également 1 000 000 000 par litre) qui sont consommés par des protozoaires (100 000 par litre), des rotifères (100 000 par litre). On y trouve aussi des nématodes (10 000 par litre) et certaines larves d'invertébrés ainsi que des amphibiens.

Elles font partie des habitats qui peuvent être protégés dans le réseau Natura 2000 ou mis en réserves naturelles, nationales ou régionales (réserve naturelle régionale de la tourbière de Vred, réserve naturelle des Hautes-Fagnes, par exemple).

Valeur écologique

Rôle dans le cycle de l'eau

La majorité des tourbières sont situées dans les zones de moyenne et haute montagne, près des sources des grands fleuves et rivières. On dit qu'elles sont en « tête de bassin versant ». Comme les autres types de zones humides, elles ont un rôle important dans le cycle de l'eau :

  • rétention de l'eau : les tourbières jouent un rôle de régulation des flux hydriques, en retenant l'eau pendant une période plus ou moins longue avant de la restituer au milieu. Cela est notamment dû aux caractéristiques des sphaignes, qui se comportent comme de véritables éponges. En régulant le débit de l'eau, les tourbières permettent d'adoucir les phénomènes de crue. Et, en restituant progressivement l'eau à son milieu, les tourbières maintiennent un débit d'eau minimal dans les cours d'eau en été (on parle de soutien des débits d'étiage) ;
  • filtrage et assainissement de l'eau : les végétaux qui croissent en tourbière permettent de purifier l'eau qui la traverse, en utilisant pour leur croissance les matières minérales et organiques en excès, et permettent ainsi un assainissement de l'eau. Mais un apport trop important de matières minérales déstabilise le fonctionnement même de la tourbière, en accélérant la dégradation de la matière organique morte, à l'origine même de la formation de tourbe. Passé un certain seuil, la matière organique stockée dans la tourbe est minéralisée, la végétation en surface est modifiée, les sphaignes disparaissent et la tourbière devient inactive.

Stockage du carbone

Modèle:Article connexe Une étude de Hari Eswaran et al. estimait en 1993 que les sols des tourbières (Modèle:Lien) stockent plus de 20 % de la matière organique totale de tous les sols (Modèle:Unité sur un total de Modèle:Unité), alors que leurs superficies n’excèdent pas 3 % des terres émergées. Ainsi, les activités humaines émettant environ dix milliards de tonnes de carbone par an (données 2013), la perte de seulement 1 % des sols tourbeux restant représenterait entre 40 et 50 % des émissions annuelles de carbone anthropique<ref>Modèle:Article.</ref>,<ref>https://nature.berkeley.edu/classes/espm-120/Website/Eswaran1993.pdf sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation sur des sites tests. Le cas des tourbières du Cézallier.72p.</ref>,<ref>Bonn, A., Holden, J., Parnell, M., Worrall, F., Chapman, P., Evans, C.D., Termansen, M., Beharry-Borg, N., Acreman, M.C., Rowe, E., Emmett, B., Tsuchiya, A., (2010), Ecosystem services of peat - Phase 1. Defra, 140pp. (CEH Project Number: C03758 T1).</ref>.

Des estimations plus récentes<ref>Parish F., Sirin A., Charman D., Joosten H., MinaevaT. & Silvius M. (eds), (2008). Assessment on peatlands,biodiversity and climate change. Global EnvironmentCentre, Kuala Lumpur and Wetlands InternationalWageningen, 179 p.</ref> portent cette estimation à Modèle:Unité équivalent Modèle:CO2 (Gt éq. Modèle:CO2 dans le monde), soit presque le double<ref>Bortoluzzi E., Epron D., Siegenthaler A., Gilbert D., Buttler A., 2006. Carbon balance of a European mountain bog at contrasting stages of regeneration. New Phytologist 172(4), 708-718.</ref> de tout le carbone stocké par la biomasse forestière, 75 % du carbone de l’atmosphère et 30 % du carbone des sols du monde entier<ref name="Bernard2016" />.

En France, ce service de stockage du carbone se dégrade continuellement. Selon Hans Joosten (2009) il est passé de Modèle:Unité de carbone en 1990 à Modèle:Unité en 2008 en raison du drainage, de l'exploitation et/ou de la minéralisation des tourbières<ref name=Bernard2016/>,<ref>Joosten H., (2009) The Global Peatland CO2 Picture – Peatland status and drainage related emissions in all countries of the world. Wetlands International, 35 p.</ref>,<ref>Joosten H., Couwenberg J., (2009). Are emission reductions from peatlands MRV-able ? Wetlands International, Ede, 14 p.</ref>.

Les tourbières émettent du méthane (20 à 40 % des émissions totales, et 70 à 90 % du total des émissions naturelles) mais sont néanmoins l'un des puits naturels de carbone les plus importants de tous les milieux émergés (sur une petite surface, elles absorbent environ 1 % de toutes les émissions de carbone fossile, 0,07 pour Modèle:Unité émis et absorbé par la biomasse)Modèle:Référence nécessaire et elles fournissent de nombreux autres services écosystémiques<ref name="Bernard2016">Bernard G (2016), Panorama des services écosystémiques des tourbières en France Quels enjeux pour la préservation et la restauration de ces milieux naturels ?, Pôle-relais Tourbières – Fédération des Conservatoires d’espaces naturels, 47 p.</ref>,<ref>ACTeon, Ecovia, Agence de l’Eau Loire-Bretagne (2012), Amélioration des connaissances sur les fonctions et usages des zones humides : évaluation sur des sites tests. Le cas des tourbières du Cézallier.72 p.</ref>. Les émissions ou échanges de protoxyde d'azote y sont en outre limités.

Valeur historique et paléologique : la mémoire des tourbières

Fichier:2020-05 - Tourbière de la Grande Pile - 02.jpg
La tourbière de la Grande Pile, en Haute-Saône, est une référence pour l'histoire climatique de l'Europe occidentale. Celle-ci fournissant un enregistrement des fluctuations climatiques sur les derniers Modèle:Nombre.

Comme on l'a vu, la tourbe se forme dans un milieu constamment gorgé d'eau, et donc très pauvre en oxygène (on parle d'un milieu très peu oxydant). Cela permet à la matière organique de rester dans un bon état de conservation, même après des milliers d'années. Ainsi, le pollen des arbres, arbustes et plantes qui se dépose au gré du vent dans une tourbière reste conservé dans la tourbe, et s'accumule au fil des ans, des siècles, des millénaires. La tourbe constitue un enregistrement de l'état de la végétation passée.

L'étude des grains de pollens, la palynologie, a fait grand usage de cette propriété des tourbières. Comme pour la glaciologie où l'on peut réaliser des carottes de glace et y lire l'histoire du climat, les palynologues réalisent des carottes de tourbe pour y lire l'histoire de la végétation. Après préparation des échantillons, les différents types de grains de pollen sont identifiés et comptés, puis les différentes strates des carottes sont datées. On obtient ainsi un diagramme pollinique, qui retrace l'histoire de l'évolution de la végétation depuis que la tourbe l'a enregistrée.

En recoupant ces informations avec des études sur l'histoire des activités humaines, on peut avoir une idée plus précise des relations entre l'homme et le milieu naturel : défrichements, développement de la céréaliculture, plantations de résineux, pâturages, etc.

Ainsi, quand une tourbière disparaît, c'est une partie de l'histoire des paysages anciens qui disparaît, mais également une partie de l'histoire du développement des populations humaines passées. Modèle:Article détaillé

D'une manière générale, les vestiges organiques de toutes sortes sont préservés : on a ainsi pu retrouver de nombreux corps humains momifiés à travers l'Europe du Nord, les hommes des tourbières. Ces véritables fossiles nous renseignent notamment sur la culture et le mode de vie des hommes de l'âge du fer. On a aussi retrouvé un manuscrit enluminé dans une tourbière irlandaise en 2006.

Valeur économique : l'exploitation des tourbières

Il existe deux types d’exploitation: l’exploitation in situ et l’exploitation ex situ<ref name=Campbell-Renaud2014>Campbell-Renaud, É. 2014. L’exploitation des tourbières dans une perspective de développement durable. Thèse de maitrise, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec. 85 p.</ref>. L’exploitation in situ est lorsqu’une culture est entreprise sur la tourbière, par exemple l’agriculture ou la foresterie<ref name=Campbell-Renaud2014/>. Au Canada, l’exploitation in situ des tourbières est majoritairement destinée à la culture de canneberges et de l’épinette noire (Picea mariana)<ref name=Poulinetal2004>Poulin, M., Rochefort, L., Pellerin, S., et Thibault, J. 2004. Threats and protection for peatlands in Eastern Canada. Géocarrefour, 79: 331 – 344.</ref>,<ref name=Rochefort2001>Rochefort, L. 2001. Restauration écologique. In Payette, S. et Rochefort, L., Écologie des tourbières du Québec-Labrador (chap. 23, p. 449 – 504). Saint-Nicolas, Les Presses de l’Université Laval.</ref>. À ce jour dans ce pays, Modèle:Nombre d’hectares ont été drainés pour les activités de foresterie<ref name="Rubec1991">Rubec, C.D.A., 1991, Peat resources use in Canada : a national conservation issue, in Grubich D. (ed.), Proceedings, International Peat Symposium, Duluth</ref>. L’exploitation ex situ définit l’extraction de la tourbe à des fins commerciales<ref name=Campbell-Renaud2014/>. La tourbe extraite sert principalement pour des usages reliés à l’horticulture, la combustion énergétique, la balnéothérapie et comme absorbant écologique. En Suisse les tourbières sont protégées depuis 1987 et l'extraction de tourbe est interdite. Par contre, selon l'Office fédéral de l’environnement OFEV, Modèle:Unité de tourbe sont importés chaque année. Le Conseil fédéral met en place depuis 2012 un plan basé sur la collaboration entre les milieux économiques, les scientifiques et la société civile. En vue de réduire l’utilisation de la tourbe par étapes, une enquête identifie divers emplois de la tourbe et les volumes utilisés. L’OFEV encourage les substituts appropriés en soutenant financièrement la recherche. Il invite les producteurs et le commerce horticoles à signer une déclaration d’intention<ref>Modèle:Lien web</ref>.

La forte teneur en matière organique de la tourbe sèche en fait un très bon combustible, traditionnellement exploitée dans les régions où les tourbières sont abondantes. L'extraction de la tourbe débute par le drainage de la tourbière. À l'aide d'outils développés à cet effet, la tourbe est découpée en morceaux de la taille d'une brique et empilée sur la tourbière. Ce n'est qu'après avoir séché convenablement que les briques de tourbe pourront être utilisées pour le chauffage. La Finlande et la Russie font partie des principaux pays utilisant la tourbe à des fins énergétiques<ref name=PellerinPoulin2001>Pellerin, S. et Poulin, M. 2001. La conservation. In Payette, S. et Rochefort, L., Écologie des tourbières du Québec-Labrador (chap. 24, p. 505-518). Saint-Nicolas, Les Presses de l’Université Laval.</ref>.

La tourbe est une ressource naturelle qui est utilisée dans les centres de balnéothérapie à des fins thérapeutiques<ref name=PellerinPoulin2001/>.

La tourbe peut aussi être utilisée comme absorbant écologique<ref name=Campbell-Renaud2014/>. En effet, la tourbe est utilisée dans la fabrication de couches pour bébés et de serviettes hygiéniques<ref name=Rochefort2001/>.

Les tourbières canadiennes sont menacées par la possible exploitation de leur sous-sol qui renferme de la chromite, du cobalt ou du nickel permettant le développement des voitures électriques<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Des écosystèmes menacés

Fichier:Belarus-Peat Mining near Rudzensk-4.jpg
L'exploitation industrielle de la tourbe (ici en Biélorussie) est une des menaces qui pèsent sur ces milieux.
Fichier:Belarus-Peat Mining near Rudzensk-8.jpg
Le drainage préalable à l'exploitation a des impacts étendus et durables.

Les tourbières seraient le type de zone humide le plus répandu au monde, et si l'on additionne la forme vivante et la forme tourbe du genre Sphagnum, il constitue sur terre la plus importante masse d’origine végétale<ref name="R.E.N."/>, jouant un rôle majeur en termes de puits de carbone. Les masses de tourbe sont cependant très inégalement réparties. En France, les tourbières couvrent moins de Modèle:Unité<ref name="R.E.N."/> et sont en régression en raison de leur exploitation, du drainage qui provoque leur minéralisation, parfois irréversible, et peut-être en raison des modifications climatiques et localement des teneurs de la pluie en nitrates d'origine agricole. Au début du Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, les tourbières couvraient encore trois à quatre millions de kilomètres carrés (selon la définition qu'on en retient) à l'échelle du globe<ref>Joosten et Clarke, 2002</ref>.

Des plans de restauration<ref>Restaurer les tourbières du massif du Jura</ref> et des méthodes de gestion restauratoire se développent, par exemple par le pâturage conservatoire<ref>Groupe Zones humides, 2018, Zones Humides Infos Modèle:N°: Pâturage traditionnel ou original en zone humide, Quelques effets du pâturage sur la biodiversité des tourbières de Franche-Comté, Modèle:Lien web.</ref>.

La combustion du carbone des tourbières

Accumulée depuis des centaines de milliers d'années, la tourbe représenterait à l'échelle planétaire environ Modèle:Unité de carbone, soit environ l'équivalent de soixante-dix ans d'émissions anthropiquesModèle:Refnec. Elle est exploitée en zone tempérée depuis plus de Modèle:Unité comme combustible, mais cet usage tend à diminuer.

En zone tropicale, certains incendies de forêt se prolongent parfois durant plusieurs mois par une lente combustion de la tourbe sous-jacente, dont l'épaisseur peut atteindre des dizaines de mètres. Ce problème concerne surtout les forêts d'Indonésie (Bornéo, Sumatra, Java…), dont les sols concentrent 60 % de la tourbe mondialeModèle:Refnec. Ces forêts millénaires sont brûlées pour être transformées en terres agricoles pour la culture de l'huile de palme, qui est ensuite exportée pour toutes sortes d'usages : alimentation (« matière grasse végétale » non spécifiée), produits de beauté, biocarburants. En tenant compte de ces rejets, l'Indonésie serait devenue le troisième émetteur de carbone après les États-Unis et la Chine<ref>Hors-série Le Monde diplomatique L'atlas environnement, Modèle:P.37</ref>. Les fumées émises sont en outre à l'origine d'une pollution par l'ozone troposphérique.

Solutions et alternatives à l'exploitation des tourbières

Plusieurs alternatives à l’exploitation des tourbières existent, ainsi que des solutions pour minimiser les impacts de l’exploitation, tant lors de l’exploitation que lorsqu’elle est terminée. En fait, six avenues de solutions et d’alternatives possibles ont été identifiées : la conservation, l’usage de produits ou de sites alternatifs, la restauration, la paludiculture, l’afforestation et le réaménagement<ref name=Campbell-Renaud2014/>.

Conservation des milieux naturels

La protection des tourbières naturelles, c’est-à-dire qu’elles n’ont pas été perturbées ou exploitées par les humains, est l’alternative la plus rentable et la plus efficace, particulièrement dans la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre<ref name=Joostenetal2012>Joosten, H., Tapio-Biström, M.-L., et Tol, S. 2012. Peatlands: Guidance for Climate Change Mitigation Through Conservation, Rehabilitation and Sustainable Use. 2e edition, Rome, Food & Agriculture Organization of the United Nations, 100 p.</ref>. Comme de nombreuses espèces sont inféodées à ces écosystèmes, leur conservation contribue à maintenir l’intégrité écologique et la biodiversité à l’échelle régionale<ref name=Rochefort2001/>.

Paludiculture

La paludiculture est une technique de gestion qui permet de cultiver la biomasse associée aux tourbières naturelles et même restaurées, de sorte qu’elle est compatible avec les conditions accumulatrices de tourbes de la tourbière en question<ref name=Joostenetal2012/>. La cultivation hors terre de certains végétaux désirables de façon sélective et qui n’empêche pas l’accumulation de la tourbe, ainsi que la cueillette de baies et de champignons comestibles sont deux exemples de paludiculture<ref name=Campbell-Renaud2014/>.

Produits et sites alternatifs

En horticulture, la tourbe peut être remplacée par d'autres substrats organiques comme la fibre de coco, la fibre de bois ou la fibre d’écorce de pin<ref>Ancay, A., Fremin, F., et Sigg, P. 2010. Fraisiers sur substrat : quelles alternatives à la tourbe? Viticulure, Arboriculture, Horticulture, vol. 42, n.2, p. 106 – 113.</ref>. Au niveau des absorbants, la tourbe peut être remplacée par le polypropylène, capable d’absorber de 7 à Modèle:Nombre son poids en huile<ref>Aghamiri, S.F., Bavat, A., Moheb, A., et Vakili-Nezhaad, G.R. 2005. Oil Spill Cleanup from Sea Water by Sorbent Materials. Chemical Engineering Technology, vol. 28, n.12, p. 1525 – 1528.</ref>, ainsi que la linaigrette (Eriophorum vaginatum), un dérivé de l’extraction de la tourbe, qui peut absorber Modèle:Nombre son poids en eau<ref>Hautala, M., Kosunen, A. L., Pasila, A., Romantschuk, M., et Suni, S. 2004. Use of a By-Product of Peat Excavation, Cotton Grass Fibre, as a Sorbent for Oil-Spills. Marine Pollution Bulletin, vol. 49, p. 916 – 921.</ref>.

Restauration

À la suite de l'extraction de la tourbe, l'intervention humaine est nécessaire pour restaurer l'écosystème<ref>Landry, J., & Rochefort, L. (2011). Le drainage des tourbières: impacts et techniques de remouillage. Groupe de recherche en écologie des tourbières, Université Laval, Québec.</ref> et rétablir les fonctions écosystémiques et les services écosystémiques des tourbières<ref>Rochefort, L. et Quinty, F. 2003. Peatland Restoration Guide. 2e édition, Québec, Canadian Sphagnum Peat Moss Association et New Brunswick Department of Natural Resources and Energy, 106 p.</ref>. Les méthodes de restauration varient selon les régions.

Mais de façon générale, les canaux de drainage doivent être bloqués et les espèces végétales présentes avant l’exploitation industrielle de la tourbière doivent être réimplantées. Pour que la restauration ait une chance de succès, une couche de matière organique doit avoir été préservée<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Des exemples concrets de restauration sont donnés par le programme LIFE Tourbières du Jura qui a réhabilité 60 tourbières du massif jurassien franc-comtois<ref name="LIFE">Modèle:Lien web</ref>.

Afforestation

L’afforestation est une technique courante de gestion des tourbières exploitées, dégradées ou abandonnées, qui consiste à planter des arbres autour de la tourbière en question<ref>Kopec, D. et Woziwoda, B. 2014. Afforestation or Natural Succession? Looking for the Best Way to Manage Abandoned Cut-Over Peatlands for Biodiversity Conservation. Ecological Engineering, vol. 63, p. 143-152.</ref>. L’afforestation permet de diminuer les pertes de dioxyde de carbone provenant du drainage des tourbières et éventuellement permettre de compenser les émissions de gaz à effet de serre engendrée par l’exploitation des tourbières<ref>Höper, H., Maryganova, V., Oleszczuk, R., Regina, K. et Szajdak, V. 2008. Impacts of Agricultural Utilization of Peat Soils on the Greenhouse Gas Balance. In Strack, M., Peatlands and Climate Change (chap. 3, p. 70-97). Vapaudenkatu, International Peat Society, 223 p.</ref>.

Réaménagement

Le réaménagement d’une tourbière a pour but de restaurer une tourbière sans nécessairement atteindre un niveau accumulateur de tourbe<ref name=Rochefort2001/>. Cette alternative est souvent utile lorsqu’une tourbière est trop dégradée pour la restauration, ou elle est suffisamment en bon état pour être utilisée à d’autres fins.

Lexicologie et toponymie

Il existe de nombreux noms vernaculaires désignant la « tourbe » selon les régions, dans les dialectes et les patois. En outre, de nombreux toponymes s'y réfèrent. Ils se rencontrent de par le monde, dans les régions riches en tourbières. Ainsi, dans les parties boréales du Canada, une vaste étendue de tourbière (ombrotrophe ou minérotrophe) est appelée muskeg. En France ainsi qu'en Belgique, dans les régions riches en tourbières, on trouve souvent des localités portant un nom proche ou dérivé Fagne(s) « plateau tourbeux » en wallon. Il serait issu d'un mot gaulois *uagna (noté également *vagna) « pente, dépression, bas fond », dont le sens aurait dérivé vers celui de « plateau tourbeux », le breton geun, yeun « marais, tourbière » de même origine celtique *uāgnā, témoigne d'une évolution sémantique comparable<ref>Xavier Delamarre, Dictionnaire de la langue gauloise, Errance 2003, Modèle:P. - 305.</ref>.

Réglementation

Fichier:Lauhanvuori 4.jpg
Une tourbière dans le parc national de Lauhanvuori à Isojoki, Finlande

Nombre de tourbières font l'objet d'une protection stricte (réserve naturelle, arrêté préfectoral de biotope, parc national, inventaire fédéral…). En Europe, dans le cadre de l'écoéligibilité de la nouvelle Politique agricole commune, les tourbières qui sont situées sur des exploitations agricoles sont éligibles au dispositif des « surfaces équivalentes topographiques », ce qui facilite l'accès aux subventions européennes pour les agriculteurs maintenant ces éléments d'intérêt écopaysagerModèle:Refsou.

En Suisse, à la suite de l'acceptation en 1987 de l'initiative populaire « pour la protection des marais – Initiative de Rothenthurm », plusieurs ordonnances sont publiées: en 1991 l'Ordonnance sur les hauts-marais<ref>Modèle:Lien web</ref>, en 1992 l'Ordonnance sur les zones alluviales, en 1994 l'Ordonnance sur les bas-marais<ref>Modèle:Lien web</ref> et en 1996 l'Ordonnance sur les sites marécageux. Un article constitutionnel oblige chaque canton de créer des zones tampons entre les tourbières et la zone agricole. Cependantv, le chef du Département de la Gestion du territoire de Neuchâtel met à l'enquête publique un plan sans les zones tampons prévues, pour éviter d'indemniser les agriculteurs. Le WWF et Pro Natura exigent que des zones de transition soient prévues pour protéger les dix-huit tourbières du canton. Selon les conclusions de spécialistes, le Tribunal fédéral leur donne raison en dictant un arrêt en Modèle:Date-, constituant une jurisprudence pour la sauvegarde les biotopes marécageux. Il empêche l'asséchement des marais par drainage, ainsi que l'utilisation d'engrais et pesticides qui menacent la richesse biologique<ref>Modèle:Article</ref>,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Modèle:Loupe

Notes et références

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Voir aussi

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Articles connexes

Liens externes

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Bibliographie

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