Émissions de dioxyde de carbone dues au changement d'affectation des terres, aux incendies et à la décomposition oxydative de la tourbe à Bornéo

Apr 21, 2024

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13067 (2023) Citer cet article

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Bornéo a accumulé une abondance de carbone ligneux dans ses forêts et sa tourbe. Cependant, la conversion des terres agricoles accompagnée du développement des plantations, du brûlage du bois mort et du séchage de la tourbe issue du drainage constituent des défis majeurs pour l'atténuation du changement climatique. Cette étude visait à développer une méthode d'estimation des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dues au changement d'affectation des terres, aux incendies de forêt et de tourbe, à la décomposition oxydative de la tourbe, ainsi qu'à l'absorption de CO2 provenant de la croissance de la biomasse à Bornéo, à l'aide de données de télédétection de 2001 à 2016. Bien que l'absorption de CO2 par la croissance de la biomasse dans les vastes forêts a montré une tendance à la hausse significative, un rejet net annuel de 461,10 ± 436,51 (moyenne ± 1 écart type) Tg CO2 an−1 a été observé. Les émissions estimées étaient principalement caractérisées par les changements d'affectation des terres entre 2001 et 2003, les émissions les plus élevées ayant été enregistrées en 2001. Les changements d'affectation des terres ont été évalués à partir de cartes annuelles d'affectation des terres avec une précision de 92,0 ± 1,0 % (moyenne ± 1 écart type). Les incendies de forêt et de tourbe ont contribué à des émissions plus élevées en 2002, 2006, 2009, 2014 et 2015 par rapport aux autres années et étaient fortement corrélés aux indices d'oscillation australe. Ces résultats suggèrent que davantage de CO2 pourrait avoir été rejeté dans l’atmosphère qu’on ne le pensait auparavant.

Les forêts jouent un rôle essentiel dans le cycle mondial du carbone en absorbant le dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) et en le stockant dans la biomasse des arbres. Au total, 230 Mha de forêt ont été perdus à cause de l'exploitation forestière et du changement d'affectation des terres et 80 Mha de nouvelles forêts ont été gagnées dans le monde entre 2000 et 20121. Les taux de déforestation nette mondiale ont régulièrement diminué, passant de 7,8 Mha par an en 1990 à 2000, à 5,2 Mha par an. −1 en 2000 − 2010, et 4,7 Mha an−1 en 2010 − 20202. Actuellement, il reste une superficie forestière mondiale totale de 4,06 milliards d'hectares, soit 31 % de la superficie totale des terres. Sur ce total, la superficie totale de forêt naturelle intacte ne représente que 27 %2. La moyenne des puits de CO2 terrestres de 2010 à 2021 a été estimée à 3,2 Pg C par an−1, tandis que les changements d'affectation des terres, principalement dus à la déforestation, ont émis 1,3 Pg C par an−1 sur la base du budget carbone mondial 20223. Le total net des gaz à effet de serre (GES) ) les émissions des secteurs de l’agriculture, de la foresterie et d’autres utilisations des terres (AFOLU) étaient de 12,0 Pg CO2 an−1 (équivalent CO2) de 2007 à 20164, ce qui représente 23 % du total des émissions anthropiques nettes. Par conséquent, les émissions de GES des secteurs AFOLU ont contribué de manière substantielle à l’augmentation des concentrations de GES dans l’atmosphère.

Le taux de déforestation en Asie du Sud-Est est élevé, en particulier en Indonésie, qui a connu le taux de perte de forêt le plus élevé entre 2000 et 20121,5. Bien que les forêts couvraient 71 % de la superficie de Bornéo dans les années 1980, ce ratio est tombé à 54 % en 20006 et a encore diminué de 14 % (6,04 Mha) entre 2000 et 20177. En revanche, la superficie totale des plantations, par exemple pour le pétrole le palmier et le bois à pâte, ont augmenté de 170 % (6,20 Mha) entre 2000 et 20177. Les principales causes de la déforestation à Bornéo comprennent l’expansion de l’activité agricole, la conversion des forêts en plantations de palmiers à huile et de bois à pâte et l’exploitation forestière8,9. Le développement agricole a joué un rôle clé en contribuant à la croissance économique régionale dans de nombreux pays tropicaux en raison du faible coût de la main-d'œuvre et de la terre10 ; cependant, cela a également entraîné une perte importante d'habitats naturels pour la biodiversité indigène, une réduction de la biomasse ligneuse, une détérioration de la qualité de l'eau des canaux de drainage, une augmentation des émissions de GES provenant du séchage des sols dans les tourbières, ainsi que des pertes financières et des dommages physiques dus à la brume causée par la biomasse. et le brûlage de tourbe11.

Une grande partie du carbone est stockée sous forme de tourbe. En Asie du Sud-Est insulaire, une quantité considérable de carbone ligneux incomplètement décomposé s’est accumulée sous forme de tourbe sous les forêts marécageuses pendant des milliers d’années12. La teneur en carbone de la tourbe est estimée à environ 68,5 Pg, ce qui correspond à 77 % du réservoir mondial de carbone de la tourbe tropicale12. Le changement d’affectation des terres a le potentiel de transformer le réservoir de carbone et d’émettre des quantités substantielles de CO2 dans l’atmosphère12,13. Les tourbières d’Asie du Sud-Est ont émis une grande quantité de CO2 à cause de la déforestation due aux changements d’affectation des terres9,13, au drainage14,15 et aux incendies16,17 au cours des quatre dernières décennies. L’Asie du Sud-Est est également sensible aux événements El Niño18. À Bornéo, l’oscillation australe El Niño (ENSO) provoque des sécheresses en retardant le début de la saison des pluies19,20,21, augmentant ainsi le risque d’incendies de forêt21, accélérant la décomposition oxydative de la tourbe et, par conséquent, augmentant les émissions de CO222,23.