Écosystèmes côtiers : Les héros du carbone de la nature
Les zones côtières jouent un rôle super important dans le stockage du carbone et la santé du climat.
Inga Hellige, Aman Akeerath Mundanatt, Jana C. Massing, Jan-Hendrik Hehemann
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Table des matières
- Que font-ils vraiment ?
- Comment stockent-ils le carbone ?
- La contribution des algues
- Allons au fond des choses
- La grande collecte d'échantillons
- Résultats qui n'ont surpris personne
- Sucré mais mystérieux
- Mesurer la montée de sucre
- Déterrer la connexion algale
- Le concret des eaux tidales
- Une situation collante
- Échos d'un écosystème
- Conclusion : L'interconnexion de la vie
- Source originale
Les zones côtières abritent des écosystèmes spéciaux, comme les Mangroves, les Herbiers marins et les marais salants. Ces guerriers verts font plus que juste être jolis ; ils sont incroyables pour stocker le Carbone, ce qui est super important pour lutter contre le changement climatique. En fait, ils peuvent stocker du carbone jusqu'à 10 fois mieux que ta forêt terrestre moyenne. C’est comme comparer un coureur de marathon à quelqu’un qui fait du jogging sur place !
Que font-ils vraiment ?
Ces écosystèmes côtiers fonctionnent comme des aspirateurs de la nature quand il s'agit de dioxyde de carbone, qui est un gaz à effet de serre majeur. Ils l'absorbent et aident à garder notre atmosphère plus propre. En plus de leur rôle super-héros pour le carbone, ils protègent aussi les zones côtières de l'érosion, soutiennent une variété de plantes et d'animaux, et améliorent la qualité de l'eau. On parle de multitâche !
Comment stockent-ils le carbone ?
Les mangroves, les herbiers marins et les marais salants capturent le carbone de deux manières clés. D'abord, ils le stockent dans leur masse végétale et dans le sol ou les sédiments en dessous d'eux. Ensuite, ils libèrent du carbone organique dissous (DOC) à travers leurs racines, ce qui contribue aussi au stockage du carbone. Prenons les herbiers marins, par exemple. On a découvert qu'ils contiennent plus de certains sucres que les zones sans plantes, ce qui montre leur valeur pour le stockage du carbone.
D'un autre côté, on a les Algues. Elles n'ont pas de racines, donc elles libèrent la plupart de leur carbone différemment. Elles le crachent sous forme d’exsudats, ce qui rend compliqué de suivre combien de carbone elles mettent réellement dans le sol. Pense aux algues comme les invités de la fête qui laissent un énorme désordre mais ne restent pas assez longtemps pour que tu réalises combien de dégâts ils ont causés avant de partir.
La contribution des algues
Malgré leurs manières désordonnées, les algues apportent une contribution cruciale au stockage du carbone. Des recherches montrent qu'elles peuvent représenter jusqu'à la moitié du carbone trouvé dans les sédiments des herbiers marins et une bonne partie dans les zones de mangroves aussi. Une fois qu'elles libèrent du carbone dans l'environnement, suivre son parcours peut vite devenir compliqué. Une partie de ce carbone se décompose rapidement, mais jusqu'à 60 % peut rester et potentiellement créer des réserves de carbone durables.
Un des défis pour savoir combien de carbone les algues stockent réside dans la complexité des substances qu'elles libèrent. Par exemple, les algues brunes sécrètent une matière délicate appelée fucoïdan, qui peut résister à la décomposition par les microbes. Ces substances peuvent former des particules qui sont déplacées par les marées et les courants avant de se déposer dans les sédiments.
Allons au fond des choses
Malgré les défis pour suivre le carbone provenant des algues, les scientifiques croient qu'il faut plus de recherches pour découvrir combien de carbone ces écosystèmes peuvent vraiment stocker sur le long terme. Pour obtenir une image plus claire, les chercheurs ont analysé des échantillons de sédiments de divers écosystèmes côtiers à travers le monde, y compris la mer du Nord, la mer Baltique, la Malaisie et la Colombie.
La grande collecte d'échantillons
Au total, 93 carottes de sédiment ont été collectées depuis différents endroits, couvrant une gamme d'écosystèmes côtiers. Pense à ça comme une chasse au trésor pour le carbone. Les chercheurs ont creusé profond, collectant des échantillons de marais salants, d'herbiers marins, de mangroves, et même de zones sans végétation. Le but était d'analyser les sucres stockés dans ces sédiments et de voir comment ils variaient selon les écosystèmes et les lieux.
Résultats qui n'ont surpris personne
Pour le soulagement de tout le monde, les chercheurs ont constaté que les quantités de certains monosaccharides - sucres simples - étaient assez similaires dans toutes les zones échantillonnées. Ça veut dire que peu importe où tu vas le long de la côte, les éléments de base du stockage de carbone de ces plantes semblent plus similaires que différents. C’est comme découvrir que tous les cookies aux pépites de chocolat de différentes boulangeries partagent la même recette.
Sucré mais mystérieux
Dans leur analyse, les scientifiques ont identifié des sucres clés partagés par tous les écosystèmes. Ils ont utilisé une technique appelée mise à l'échelle multidimensionnelle non métrique, ou NMDS pour les intimes (oui, même les scientifiques aiment leurs acronymes), pour évaluer la composition de ces sucres. Les résultats ont montré pas de grosses différences entre les carottes de sédiment, suggérant une chimie partagée à travers les écosystèmes côtiers.
Cependant, ils ont remarqué une lutte intéressante entre deux sucres : fucoïdose et glucose. Des quantités plus élevées de fucoïdose tendaient à coïncider avec des quantités plus faibles de glucose, et vice versa. C’est comme un toboggan avec du sucre !
Mesurer la montée de sucre
Les chercheurs ont également mesuré les glucides totaux présents dans ces différents écosystèmes. Ils ont trouvé que les sédiments de marais salants avaient les concentrations les plus élevées, suivis par les mangroves, tandis que les zones d'herbiers marins étaient à la traîne. Les zones sans végétation enregistraient la moindre quantité de glucides - cue la trompette triste !
Fait intéressant, la fucoïdose, l'un des sucres, représentait environ 10 % des glucides totaux. Ses concentrations variaient beaucoup selon le type d'écosystème. Par exemple, les marais salants avaient le plus de fucoïdose, tandis que les zones non végétalisées en avaient le moins. C’est comme si la fucoïdose se désignait reine du bal des sucres dans les écosystèmes côtiers !
Déterrer la connexion algale
Pour enquêter plus loin sur la source de ces sucres, les chercheurs ont utilisé des anticorps spécifiques pour détecter les glycans dérivés des algues dans le sédiment. Les anticorps sont comme de petits détectives qui aident à identifier la présence de certaines substances.
Dans leur quête, les scientifiques ont trouvé des signaux pour une variété de composés algaux, ce qui a encore renforcé l'idée que les algues jouent un rôle vital dans la contribution au stock de carbone dans ces écosystèmes. Les zones avec plus de végétation, comme les marais salants et les mangroves, ont montré une plus grande présence de ces sucres par rapport aux étendues désertiques.
Le concret des eaux tidales
En plongeant plus profondément, les chercheurs ont pris des échantillons d'eau interstitielle à différentes profondeurs. Ils ont découvert qu'en dessous des herbiers marins, la présence de glycans dérivés des algues était nettement plus élevée que dans les zones sans végétation. Les puissantes eaux de marée sont le service de livraison de ces sucres importants, les transportant vers les sédiments où ils peuvent contribuer au stockage de carbone à long terme.
Une situation collante
Les résultats suggèrent que les sucres algaux contribuent à la stabilité et à l'accumulation des sédiments dans les écosystèmes côtiers. Cela signifie qu'ils ne sont pas seulement vitaux pour le stockage du carbone, mais qu'ils aident aussi à empêcher le sol de s'en aller quand les marées montent. C’est comme avoir une fondation solide pour une maison ; tu ne peux vraiment pas négliger la base !
Échos d'un écosystème
Malgré les nombreux avantages de ces écosystèmes côtiers, ils font face à des menaces qui réduisent leur superficie à des taux alarmants. Perdre un petit pourcentage d'entre eux chaque année pourrait signifier moins de carbone séquestré à l'avenir. Et on sait tous à quel point il est important de garder la planète en bon état !
En résumé, ces zones côtières jouent un rôle crucial dans la lutte contre le changement climatique. Elles ne portent peut-être pas de capes, mais elles sont définitivement des héros méconnus faisant le gros du travail quand il s'agit de stockage de carbone.
Conclusion : L'interconnexion de la vie
Globalement, les écosystèmes côtiers végétalisés sont puissants quand il s'agit de stocker du carbone. Les interactions entre différents écosystèmes - comme les herbiers marins, les mangroves et les marais salants - jouent des rôles cruciaux pour préserver le carbone. Trouver des moyens d'assurer leur survie est essentiel non seulement pour la santé de ces écosystèmes, mais aussi pour notre planète.
Bien que cela puisse parfois sembler écrasant, une chose est claire : la nature a une manière de travailler ensemble magnifiquement, et elle nous dit haut et fort que nous avons tous un rôle à jouer pour en prendre soin. Donc, la prochaine fois que tu te balades sur une plage ou que tu marches dans des terres marécageuses, salue ces gardiens verts qui rendent notre monde un peu plus frais, un puits de carbone à la fois !
Titre: Roots of coastal plants stabilize carbon fixed by marine algae
Résumé: Coastal vegetated ecosystems are key-nature based solutions in climate change mitigations. Mangroves, seagrass meadows and saltmarshes contribute to carbon sequestration not only through the storage of biomass and sediments, but also through the secretion of dissolved organic carbon over their root system. Macro- and microalgae release most of their produced organic carbon as exudates, exported away from their origin, leading to underrepresentation of their contribution in blue carbon assessments. Here, we analysed 93 sediment cores of coastal vegetated ecosystems from temperate to tropical regions. We used polysaccharides as bioindicators of carbon sequestration to trace carbon from source to sink in different ecosystems. By binding of specific monoclonal antibodies, algal-derived polysaccharides were detected in sediments of coastal vegetated ecosystems. The relative abundance of the main building blocks of polysaccharides, monosaccharides was consistent across all 93 sediment cores, with no significant differences, despite the varying ecosystems and locations. Our findings suggest that the restoration of plant ecosystems, fixing carbon, protecting coasts and enhance biodiversity should also be enumerated for the stored carbon from distant donors. Hence carbon sequestration is a collective or synergistic process of different photosynthetic organisms. Significance statementCoastal vegetated ecosystems are vital for climate change mitigation, sequestering carbon through biomass, sediments and the integration of organic carbon from external sources such as algae. By using polysaccharides as bioindicators, this study reveals that algal-derived carbon is preserved in sediment across diverse ecosystems, emphasizing the synergistic role of multiple photosynthetic organisms in carbon sequestration. This finding indicates that coastal vegetated ecosystems accept, accrete and stabilize carbon from different and distant donors and highlights the collective contribution of these ecosystems to global carbon storage.
Auteurs: Inga Hellige, Aman Akeerath Mundanatt, Jana C. Massing, Jan-Hendrik Hehemann
Dernière mise à jour: 2024-12-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.624615
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.624615.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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