Le carbone terrestre est majoritairement séquestré par la matière organique inerte

Une étude internationale, à laquelle ont participé INRAE et le CEA a été publiée le 20 mars 2025 dans la revue Science montre que si environ 30 % du carbone émis par l’activité humaine a été absorbé sur terre, la biomasse vivante n’a stocké qu’une petite fraction de ce carbone, la majeure partie ayant été incorporée à la matière organique inerte.

​Yinon M. Bar-On et al. (2025) Recent gains in global terrestrial carbon stocks are mostly stored in non-living pools. Science 

Résumé de l’étude

La séquestration terrestre du carbone a atténué environ 30 % des émissions anthropiques de carbone. Cependant, sa répartition entre les différents réservoirs, biomasse vivante ou morte et carbone organique du sol et des sédiments, reste incertaine. En analysant les données d’observation mondiales sur l’évolution des réservoirs de carbone terrestre, nous avons constaté qu’environ 35 ± 14 gigatonnes de carbone (GtC) ont été séquestrées sur terre entre 1992 et 2019, tandis que la biomasse vivante a varié d’environ 1 ± 7 GtC. Les modèles mondiaux de végétation suggèrent plutôt que la séquestration s’est principalement produite dans la biomasse vivante. Nous identifions des processus clés, absents de la plupart des modèles, qui peuvent expliquer cet écart. La plupart des gains de carbone terrestre sont séquestrés sous forme de matière non vivante et sont donc plus persistants qu’on ne le pensait auparavant, une fraction substantielle étant liée aux activités humaines telles que la construction de barrages fluviaux, la récolte de bois et l’élimination des déchets dans les décharges.

Nous reproduisons ci-dessous le communiqué de presse du CEA qui résume les principaux résultats de cette étude.

La majorité de l’accumulation du carbone terrestre depuis plus de 30 ans se fait dans des environnements anaérobies, c’est-à-dire sans oxygène, comme dans le fond des plans d’eau et de rivières, les zones humides et les sols. Jusqu’à présent les forêts étaient considérées comme des puits majeurs de carbone des surfaces terrestres. Mais l’analyse des flux de carbone sur les dernières décennies montre que, si l’on fait un bilan à l’échelle de la planète considérant les gains et les pertes, seuls 6 % environ du total s’est accumulé dans les forêts. Cela est dû à leur dégradation dans de nombreuses régions du monde, causée par les incendies, les sécheresses ou la déforestation. Très mal connus, les processus clés de la séquestration dans les environnements anaérobies ne sont pas inclus dans les modèles actuels de changements globaux des stocks de carbone. Les résultats de cette étude pourraient aider à mieux prédire la trajectoire future de ces réservoirs et leur sensibilité aux activités humaines et au changement climatique.​

Les écosystèmes terrestres permettent d’atténuer environ 30 % des émissions de CO₂ liées aux activités humaines

​Des études récentes montrent que les stocks de carbone dans les écosystèmes terrestres augmentent et permettent d’atténuer environ 30 % des émissions de CO₂ liées aux activités humaines. La valeur globale des puits de carbone de la surface terrestre est assez bien connue car elle est déduite du bilan de carbone total de la planète, des émissions humaines, de l’accumulation de carbone dans l’atmosphère et du puits océanique. Mais les scientifiques connaissent très mal la répartition entre les différents réservoirs terrestres que sont la végétation vivante, principalement les forêts, et les réservoirs de carbone organique non vivants (matière organique des sols, sédiments au fond des plans d’eau et rivières, zones humides…). Ce carbone organique non vivant est notamment issu des excréments et de la décomposition des végétaux et animaux morts, et constitue la matière dont se nourrissent les organismes des sols. Si les mécanismes d’accumulation de carbone dans la biomasse vivante sont bien connus, via notamment la photosynthèse, les variations dans les réservoirs de carbone organique non vivants sont très mal connues et très difficiles à mesurer.​
Les scientifiques ont mesuré les changements dans les stocks totaux de carbone terrestre en harmonisant un ensemble d’estimations mondiales basées sur différentes méthodes de télédétection et des données de terrain entre 1992 et 2019. Ils ont combiné leur estimation globale avec la synthèse récente des échanges de carbone entre la terre, l’atmosphère et les océans pour répartir l’accumulation de carbone terrestre entre la végétation et les réservoirs de carbone organique non vivants. 

Une augmentation de 30% des puits de carbone terrestres sur la dernière décennie

D’après son analyse, l’équipe de recherche coordonnée par Yinon Bar-On (California Institute of Technology) constate, qu’environ 35 gigatonnes de carbone ont été séquestrées sur la surface terrestre entre 1992 et 2019. Cette accumulation de carbone terrestre augmente de 30% sur la dernière décennie passant de 0,5 gigatonne par an à 1,7 gigatonne par an. Mais la végétation, principalement constituée de forêts, ne représente que 6 % de ces gains de carbone. Les forêts étaient jusqu’à présent considérées comme les principaux puits de carbone mais les perturbations liées au changement climatique ou aux activités humaines (incendies, déforestation…) les fragilisent et font qu’elles peuvent émettre presque autant de carbone qu’elles en accumulent dans certaines situations. Elles restent cependant d’importants stocks de carbone qu’il est nécessaire de protéger.

Les principaux puits de carbone terrestres sont plus persistants

Les résultats montrent que les principaux mécanismes d’accumulation de carbone terrestre sont liés à l’enfouissement de carbone organique dans des environnements anaérobies comme les fonds de plans d’eau naturels et artificiels. Plus surprenant, les résultats indiquent qu’une part non négligeable des puits terrestres de carbone pourraient être liés aux activités humaines comme la construction de barrages ou de plans d’eau artificiels, ou l’utilisation de bois de construction. Une sortie positive de cette étude est que la majorité des gains de carbone terrestre sont séquestrés de façon plus persistante que dans la végétation.

Le manque de données sur l’accumulation de carbone dans les sols, les plans d’eau et zones humides ont amené les modèles actuels de dynamique globale de carbone dans la végétation à fortement surestimer le rôle des forêts dans les puits de carbone terrestre. Cette étude permet d’identifier des processus clés dans l’accumulation de carbone terrestre qui ne sont pas inclus dans les modèles actuels. Ces résultats pourraient servir de ressource pour la validation de futurs modèles de dynamique du carbone dans la biomasse végétale.