Les scientifiques proposent la construction de zones humides artificielles pour réduire les effets des rejets agricoles

Une étude co-dirigée par le Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC), organisme dépendant du ministère de la Science, de l'Innovation et des Universités (MICIU), et l'Université de Barcelone (UB) a évalué l'effet des zones humides, tant naturelles que construites, sur la décomposition de la matière organique de la végétation dominante dans le delta de l'Èbre : le roseau, Phragmites australis, et la massette, Typha angustifolia. Les résultats, publiés dans la revue Wetlands, soulignent l'efficacité des zones humides artificielles pour réduire l'impact des rejets agricoles, ainsi que pour favoriser la capture du carbone et la formation du sol.

Les zones humides, écosystèmes largement répartis dans les zones côtières comme les estuaires et les deltas, sont d'une importance vitale pour le bien-être humain. Elles sont essentielles au maintien de la biodiversité, tant aquatique que terrestre, et jouent un rôle clé dans le cycle global du carbone. De plus, elles agissent comme des barrières naturelles contre les tempêtes et les inondations, contribuent à la recharge des aquifères, régulent le climat et fonctionnent comme des filtres naturels de polluants. Cependant, malgré leur importance écologique, les zones humides du monde entier sont menacées par leur conversion massive en terres agricoles. Cela est en partie dû à leur productivité primaire qui est deux fois supérieure à celle d'autres écosystèmes terrestres.

Des filtres verts contre l'eutrophisation

En raison de leur grande productivité, de leur biodiversité et de leur accessibilité, les zones humides sont des écosystèmes qui ont attiré les établissements humains depuis des millénaires. C'est surtout à partir du XXe siècle que beaucoup d'entre elles ont été transformées en terres agricoles. « Ces changements dans l'utilisation des sols, associés à des pratiques agricoles telles que la fertilisation, provoquent des altérations de leur hydrologie avec une augmentation des inondations fluviales et côtières, ainsi qu'une salinité accrue et une eutrophisation de plus en plus fréquente », explique Margarita Menéndez, chercheuse à l'UB.

Dans le but de limiter les effets de l'eutrophisation, c'est-à-dire l'augmentation incontrôlée de la quantité d'algues due à l'accumulation excessive de composés inorganiques comme l'azote ou le phosphore dans un écosystème aquatique, le ministère de la Transition écologique et du Défi démographique a construit des zones humides artificielles qui reproduisent le processus naturel de filtration, leur capacité à purifier, traiter l'eau et éliminer certains résidus. « Il s'agit de filtres verts par lesquels passe l'eau qui retourne des rizières, chargée de polluants, avant de se déverser dans les lagunes naturelles ou dans les baies. Cela permet de réduire efficacement les concentrations moyennes d'ammonium, de nitrite, de nitrate et de phosphate, augmentant considérablement la qualité de l'eau », ajoute Menéndez.

Les zones humides dans la décomposition et le cycle du carbone

On ne comprend pas encore totalement comment les zones humides, qu'elles soient naturelles ou artificielles, affectent les processus de décomposition et le cycle du carbone. « Dans notre expérience, nous avons placé dans les zones humides des filets contenant de la litière de feuilles, que nous avons retirés après un certain temps pour mesurer les changements de poids en fonction de la quantité de feuilles décomposées. Nos résultats indiquent que les courants d'eau de surface provenant des activités agricoles ont décomposé les feuilles de manière similaire dans les deux types de zones humides, ce qui suggère qu'elles jouent un rôle important dans le traitement du carbone », explique Rebeca Arias-Real, chercheuse au Musée national des sciences naturelles (MNCN-CSIC). « Le temps estimé pour décomposer 95 % de la litière de roseau dans les zones naturelles variait entre 58 et 150 jours, tandis que pour la massette, il se situait entre 288 et 856 jours. Dans les zones artificielles, le processus est plus lent, contribuant ainsi à la disponibilité des détritus au fil du temps, à la formation du sol et au stockage du carbone », ajoute Arias-Real.

« Notre étude confirme l'efficacité des zones humides artificielles dans la réduction des impacts des activités agricoles, notamment si des espèces présentes dans les zones naturelles y sont intégrées. Assurer la santé de nos zones humides est essentiel, surtout pour faire face aux effets du changement climatique et de la crise environnementale », conclut la scientifique du CSIC.

Référence de l'article :

Arias-Real, R., Herbera, X., & Menéndez, M. (2024). Agricultural Runoff Effects on Leaf Litter Decomposition: A Comparative Study in Natural and Constructed Deltaic Mediterranean Wetlands. Wetlands. DOI: 10.1007/s13157-024-01837-0