La rivière Ruki au Congo pourrait avoir les eaux les plus noires et sombres du monde avec une grande quantité de carbone. il est nettement plus riche en carbone dissous que même le Rio Negro (« Fleuve Noir ») de l’Amazonie, célèbre pour sa couleur noire provenant également d’une forte concentration de matières organiques.
Le bassin du Congo en Afrique centrale est bien connu pour son réseau de rivières qui drainent une variété de paysages , des forêts tropicales denses aux savanes plus arides et boisées. Parmi les grands affluents du fleuve Congo, le Ruki est unique par sa couleur extrêmement sombre , qui rend l’eau opaque en dessous de quelques centimètres de profondeur.
Cette grande rivière aux eaux noires a attiré l’attention de notre équipe de recherche en biogéochimie du carbone lorsque nous avons visité son confluent avec le fleuve Congo, dans la ville de Mbandaka. Mbandaka est une petite ville de la République démocratique du Congo, située à environ 600 km en amont de Kinshasa, sur le fleuve Congo. La zone autour de Mbandaka est connue sous le nom de Cuvette Centrale et se caractérise par sa vaste topographie de basse altitude, dont une grande partie est inondée pendant la saison des pluies et donne lieu à de vastes forêts marécageuses.
En regardant couler les eaux sombres et calmes du Ruki, nous nous sommes demandés quelle quantité de carbone cette rivière transportait et d’où il venait. Pour répondre à ces questions, nous avons décidé de mesurer le carbone dans le Ruki pendant un an afin de tenir compte des changements saisonniers.
Les résultats de cette étude montrent que le Ruki est un contributeur majeur de carbone dissous au fleuve Congo, et que la majorité de ce carbone provient du lessivage de la végétation forestière et des sols. Ces résultats suggèrent également que la manière dont sont calculés la quantité de carbone accumulée dans les forêts tropicales pourrait être erronée – peut-être légèrement surestimée.
Ces découvertes sont importantes car les rivières sont d’importants conduits de carbone de la terre vers l’océan et l’atmosphère, fournissant de la matière organique aux écosystèmes en aval et du dioxyde de carbone à l’air. Il est important de quantifier la quantité de carbone qu’ils déplacent, d’où il vient et où il aboutit. Une telle comptabilité aide les scientifiques à comprendre comment fonctionnent les différents écosystèmes, quel rôle ils jouent dans le cycle du carbone et comment ils pourraient réagir aux perturbations humaines futures ou en cours telles que le changement climatique ou l’affectation des terres.
Le coeur de la forêt équatoriale
La rivière Ruki se trouve au centre du bassin du Congo. Il draine une superficie particulièrement homogène de 188 800 km² de forêts vierges de plaine et de marécages. Étant donné que le climat, la végétation, les sols, la géologie et la concentration des impacts humains varient considérablement à la surface de la Terre, il est rare qu’un bassin versant de cette taille ait une couverture terrestre aussi uniforme. Il n’existe probablement aucun autre bassin versant uniforme de cette taille sur terre.
Cela signifie que nous avons eu l’occasion d’identifier comment une couverture terrestre spécifique influence la quantité et la composition des matières organiques lessivées par les plantes et les sols en décomposition et transportées par l’eau de pluie vers les canaux des rivières. Sachant cela, nous pouvons « démixer » les signaux mesurés dans le fleuve Congo et mieux connaître les différences d’exportation de carbone entre les nombreux affluents et couvertures terrestres du bassin.
Nous avons constaté que Ruki fournit 20 % du carbone dissous dans le fleuve Congo, bien qu’il ne représente que 5 % du bassin versant du Congo en superficie. Cet apport est si élevé car l’eau du Ruki est extrêmement concentrée en matière organique dissoute. En fait, il est nettement plus riche en carbone dissous que même le Rio Negro (« Fleuve Noir ») de l’Amazonie, célèbre pour sa couleur noire provenant également d’une forte concentration de matières organiques.
Une eau très concentrée en matière organique n’est ni une bonne ni une mauvaise chose. Cela signifie simplement que l’eau contient beaucoup de carbone.
Le bassin versant du Ruki étant très plat, l’eau de pluie s’écoule lentement et a tout le temps de lessiver les matières organiques de sa végétation dense. C’est comme laisser infuser plusieurs sachets de thé dans l’eau pendant une longue période.
L’une des raisons pour lesquelles nous voulions savoir d’où provenaient ces composés organiques est que de vastes zones du Ruki reposent sur d’énormes étendues de sols ressemblant à de la tourbe. Ces sols riches en matières organiques se sont accumulés sur des centaines, voire des milliers d’années, à cause de l’accumulation de matière végétale partiellement décomposée.
Si cette tourbe était lessivée ou érodée dans la rivière, suite à une forme de perturbation, elle pourrait être libérée sous forme de dioxyde de carbone dans l’atmosphère et aggraver l’effet de serre, un peu comme la découverte et la combustion de combustibles fossiles.
Le carbone dissous provient de la végétation forestière et du sol récemment formé
Nos mesures isotopiques du radiocarbone du carbone dissous indiquent qu’il y a très peu de carbone de tourbe entrant dans la rivière (aucun d’entre eux n’est très ancien) et que le carbone dissous provient plutôt de la végétation forestière et du sol récemment formé.
C’est une bonne nouvelle pour l’instant, mais c’est un élément à surveiller si des périodes de sécheresse ou d’activité humaine perturbent ces sols tourbeux riches en carbone.
Pourquoi est-il important que le Ruki transporte une grande quantité de carbone ?
Une réponse est que le carbone perdu par les écosystèmes terrestres vers les rivières peut déterminer si les forêts absorbent plus de carbone de l’atmosphère qu’elles n’en rejettent dans l’atmosphère. La plupart des évaluations de l’équilibre (carbone entrant et carbone sortant d’une forêt) ne tiennent pas compte du carbone qui se déplace latéralement vers les rivières.
Dans le cas du Ruki, la quantité élevée de carbone contenue dans la rivière par unité de superficie du bassin versant suggère que ce mouvement latéral du carbone provenant des forêts de plaine du Congo constitue une proportion significative du bilan de carbone, c’est-à-dire la différence entre ce qui vient de la photosynthèse et ce qui revient via la respiration.
Ainsi, les forêts tropicales comme celles autour du Ruki pourraient ne pas accumuler autant de carbone qu’on le pensait autrefois. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si tel est le cas. Mais nos travaux sur le Ruki indiquent déjà que les zones drainées par ces rivières aux eaux noires pourraient être particulièrement sujettes à de telles erreurs de comptabilisation du carbone.
Avec The Conversation