En Guyane, une tour de flux pour mesurer les échanges de gaz à effet de serre

Financé par le CIRAD et le projet RIFT (programme FairCarboN, 2024-2028, France 2030), ce projet s’inscrit dans une démarche de renforcement des dispositifs de suivi des flux de gaz à effet de serre à l’interface sol-végétation-atmosphère. Il fait suite au projet CARPAGG ( Carbone des Pâturages de Guyane et Gaz à effet de serre), qui avait permis l’installation et l’exploitation, entre 2011 et 2019, de deux tours de flux dans des prairies issues de déforestation et d’âges différents. Ce dispositif a mis en évidence que les prairies issues de déforestation en Guyane fonctionnent comme des écosystèmes stockeurs de carbone dans le sol à condition de les pérenniser sur plusieurs décennies.

Pourquoi avoir choisi cette parcelle ?

La prairie retenue pour accueillir la nouvelle tour de flux a été implantée en 1978, ce qui lui confère près de cinquante ans d’existence. Son principal atout réside dans sa proximité avec la tour de flux GUYAFLUX de l’INRAE, installée depuis 2003 dans une forêt native située à seulement 10 kilomètres. Cet ensemble de dispositifs complémentaires permettra d’évaluer l’impact à long terme de la déforestation dans un environnement pédoclimatique identique.

Quelles informations la tour de flux permet-elle de collecter ?

Cette tour de flux a pour mission de mesurer en continu les échanges entre la prairie et l’atmosphère. Elle permet notamment de suivre les mouvements de trois gaz à effet de serre majeurs : le dioxyde de carbone CO₂ (échangé entre le sol, la végétation et les animaux), l’oxyde nitreux N₂O (émis par le sol) et le méthane CH₄ (principalement émis par les ruminants au pâturage).

L’objectif est de mieux comprendre si le système de pâturage fonctionne bien comme un puits de carbone, c’est-à-dire si il stocke davantage de carbone qu’il n’en rejette dans l’atmosphère. Pour cela, un bilan est réalisé entre les entrées de carbone, liées notamment à la croissance des plantes grâce à la photosynthèse, et les sorties de carbone provenant de la respiration des végétaux, du sol et des animaux au pâturage.

Pour réaliser ces mesures, la tour enregistre en permanence la concentration des gaz dans l’air ainsi que les caractéristiques du vent. Ces informations permettent de calculer les quantités de carbone, d’eau et d’énergie échangées entre la prairie et l’atmosphère. Ainsi, il sera possible d’évaluer la productivité primaire du système, son évapotranspiration et ses émissions ou absorptions de gaz à effet de serre. L'établissement de bilans d’émission nécessite de collecter des données à une fréquence élevée et sur une période de temps suffisamment longue, pour pouvoir apprécier les variations saisonnières ainsi que l’effet à plus long terme du changement climatique et des modes de conduite des parcelles. 

En parallèle, le projet ALAMOD, également soutenu par le programme FairCarboN, permet de collecter en parallèle dans la même parcelle de prairie des données complémentaires sur le stock de carbone du sol, les caractéristiques physiques (texture), chimiques (nutriments) et biologiques (macrofaune, activité microbienne, biomasse racinaire) des sols, les couverts herbacés (biomasse, biodiversité) et la conduite du pâturage (rotation, amendements). En combinant l’ensemble de ces informations, les chercheurs disposeront d’une vision globale du fonctionnement de la prairie et de son rôle dans le cycle du carbone.

À terme, l’ensemble du dispositif et des informations produites sur cette parcelle permettra d’étudier la partition de la productivité primaire (plante, litière, sol), avec en perspective son intégration au sein des réseaux scientifiques européens et internationaux comme FLUXNET (www.fluxnet.org) ou ICOS (Integrated Carbon Observation System, https://www.icos-cp.eu/ et https://icos-france.fr/).