Une nouvelle étude montre que les castors pourraient jouer un rôle bien plus important qu’on ne le pense dans la lutte contre le changement climatique : en construisant des barrages et en transformant les zones humides, ils transforment discrètement les systèmes fluviaux en de puissants « puits de carbone » de dioxyde de carbone.Cette étude réalisée par une équipe internationale dirigée par l'Université de Birmingham a révélé que dans un environnement de zone humide approprié, les activités des castors peuvent modifier considérablement le processus de libération et d'absorption du dioxyde de carbone dans la rivière, transformant ainsi toute la vallée fluviale d'une source d'émission de carbone en une zone de stockage stable et à long terme du carbone. Les résultats pertinents ont été publiés dans la revue Communications Earth & Environment. Il s'agit de l'une des premières études à quantifier systématiquement le « double registre » des émissions de carbone et de la séquestration du carbone provoquées par les activités du castor.
L'équipe de recherche a réuni des scientifiques de l'Université de Birmingham, de l'Université de Wageningen, de l'Université de Berne et d'autres institutions, ainsi que des collaborateurs multinationaux, pour mener des observations à long terme dans un couloir de cours d'eau du nord de la Suisse qui a connu plus de 10 ans d'activité de castor. Les résultats ont montré que les zones humides créées par les castors peuvent stocker du carbone à des taux jusqu'à 10 fois plus élevés que dans les zones voisines sans castors. Au cours de la période de surveillance de 13 ans, la zone humide a accumulé environ 1 194 tonnes de carbone, ce qui équivaut à environ 10,1 tonnes de séquestration de dioxyde de carbone par hectare et par an.
Le Dr Joshua Larsen de l'Université de Birmingham, l'un des auteurs correspondants de l'étude, souligne que les castors ne se contentent pas de « modifier le paysage », mais qu'ils changent fondamentalement la façon dont le dioxyde de carbone circule à travers le paysage. En ralentissant le débit de l'eau, en interceptant les sédiments et en élargissant les zones humides, les castors transforment les systèmes de cours d'eau à débit rapide et axés sur le transport en unités efficaces de puits de carbone. Il estime que cette recherche « unique en son genre » offre des opportunités et des avancées importantes pour les solutions climatiques basées sur la nature en Europe et dans la région au sens large.
Poussés par les actions de conservation menées dans de nombreux pays européens, les castors reviennent progressivement dans les rivières et les habitats naturels ces dernières années. La recherche montre que les castors modifient considérablement la façon dont le dioxyde de carbone est stocké, transporté et retenu dans les petits cours d'eau d'amont en amont des rivières. Lorsque les castors construisent des barrages et font monter le niveau de l’eau, les bords des cours d’eau sont inondés, de nouvelles zones humides se forment et les voies d’écoulement des eaux souterraines sont remodelées, emprisonnant de grandes quantités de matières organiques et inorganiques (y compris le carbone inorganique dissous) dans le système. Ces changements remodèlent l’ensemble de la structure de l’écosystème et augmentent considérablement les stocks de carbone à l’échelle du paysage.
Afin d'établir un « budget » environnemental complet, l'équipe a combiné des données hydrologiques à haute résolution, des analyses chimiques, des échantillons de sédiments, une surveillance des gaz à effet de serre et des simulations numériques à long terme pour créer la carte du bilan carbone la plus détaillée du paysage affecté par les castors en Europe. Les résultats montrent que cette zone humide de castor dans son ensemble se comporte comme un « puits net de carbone », stockant en moyenne 98,3 ± 33,4 tonnes de carbone par an, la contribution clé provenant de l'élimination et du stockage du carbone inorganique dissous dans le système souterrain.
L'étude a également révélé des différences saisonnières significatives. Lorsque le niveau de l'eau baisse en été, davantage de sédiments sont exposés à l'air, ce qui augmentera les émissions de dioxyde de carbone à court terme, faisant apparaître temporairement la zone comme une « source de carbone » à l'échelle saisonnière. Cependant, à l’échelle de l’année, l’accumulation continue de sédiments, la croissance de la végétation et l’accumulation de grandes quantités d’arbres morts signifient que la zone humide dans son ensemble conserve encore d’importantes capacités de puits de carbone. De plus, les préoccupations largement répandues concernant les émissions de méthane provenant des zones humides se sont révélées relativement faibles dans cette étude : les émissions de méthane sont extrêmement faibles, représentant moins de 0,1 % de l’ensemble du budget carbone.
Le co-auteur, le Dr Lukas Hallberg de l'Université de Birmingham, a déclaré qu'en un peu plus d'une décennie, le système avait évolué d'un couloir de cours d'eau ordinaire sans intervention à un puits de carbone puissant et durable. Ce changement dépasse de loin les attentes du chercheur concernant la rivière dans son état naturel, ce qui, selon lui, met en évidence l'énorme potentiel de la « restauration dirigée par les castors » et fournit une référence précieuse pour l'aménagement futur de l'utilisation des terres, les stratégies de réensauvagement et la politique climatique.
Au fil du temps, l’accumulation de sédiments et de bois mort dans les zones humides des castors emprisonne davantage de carbone dans la vallée fluviale. L’étude a révélé que ces sédiments contenaient jusqu’à 14 fois plus de carbone inorganique et jusqu’à huit fois plus de carbone organique que le sol forestier environnant. Et le bois mort tombé et en décomposition dans les forêts riveraines le long des berges des rivières, des ruisseaux et des zones humides contribue pour près de la moitié au stockage de carbone à long terme. Les scientifiques pensent que tant que la structure des barrages fluviaux reste stable, ces réservoirs de carbone devraient rester relativement sûrs et durables pendant des décennies.
Annegret Larsen, professeur adjoint au groupe de recherche sur la géographie des sols et le paysage de l'université de Wageningen, a déclaré que les résultats montrent que les castors sont de puissants « ingénieurs » de capture et d'adsorption du carbone. En remodelant les cours d’eau et en créant des habitats humides diversifiés et riches, les castors réécrivent physiquement la façon dont le carbone est stocké et distribué spatialement dans le paysage.
L'équipe a en outre estimé que si les castors parvenaient à réoccuper toutes les zones inondables appropriées en Suisse, les zones humides qu'ils créeraient pourraient compenser 1,2 à 1,8 % des émissions annuelles de dioxyde de carbone du pays. Cette « contribution potentielle à la réduction des émissions » repose presque entièrement sur des processus naturels, ne nécessitant aucune gestion humaine ou investissement financier supplémentaire. L'étude a été réalisée conjointement par l'Université de Birmingham, l'Université de Wageningen, l'Université de Berne et des institutions partenaires multinationales. En utilisant comme échantillon un couloir de cours d'eau suisse continuellement transformé par les castors depuis plus de dix ans, une évaluation systématique de ses impacts écologiques et du cycle du carbone a été réalisée.
Alors que les populations de castors continuent de se rétablir dans de nombreuses régions d'Europe, les scientifiques estiment que des recherches supplémentaires sont nécessaires à l'avenir pour clarifier davantage la manière dont ces « ingénieurs écologiques » modifieront la structure des écosystèmes fluviaux, ainsi que les impacts profonds possibles sur le stockage mondial du carbone et les systèmes climatiques à des échelles spatiales et temporelles plus grandes.