Dynamique du carbone dans les mangroves de Nouvelle-Calédonie : Passé, présent, futur

Carbon dynamic in New Caledonia mangroves : Past, present, futur

• Auteur / Autrice : Adrien Jacotot
• Direction : Cyril Marchand, Michel Allenbach
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l'Univers
• Date : Soutenance le 11/12/2017
• Etablissement(s) : Nouvelle Calédonie en cotutelle avec Institut de recherche pour le développement (France). Centre de Nouméa
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Pacifique (Faaa)
• Jury : Président / Présidente : Yves Letourneur
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cyril Marchand, Michel Allenbach, Yves Letourneur, Andréa Cassandra Alfaro, Shing Yip Joe Lee, Luc Della Patrona
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andréa Cassandra Alfaro, Shing Yip Joe Lee

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mangroves

Écologie des mangroves

Mots clés libres

Mangrove

Changement climatique

Géochimie

Matière organique

Stock de carbone

Productivité primaire

Isotopes du carbonne

Nouvelle-Calédonie

Mangrove

Climate change

Geochemistry

Organic matter

Carbon stock

Prmary productivity

Carbon isotopes

New Caledonia

Résumé

La mangrove est un écosystème complexe qui se développe sur les zones intertidales, le long des littoraux (sub)tropicaux. Dû à sa production primaire élevée, couplée à une grande capacité de séquestration du carbone organique, la mangrove a été nommée écosystème à « Carbone Bleu ». Toutefois, le changement climatique à venir, et particulièrement les augmentations en CO2 atmosphérique et en température ainsi que la hausse du niveau marin, pourraient modifier son fonctionnement. Dans de ce contexte, les objectifs étaient de (i) comprendre comment les variations eustatiques passées ont pu impacter les stocks de carbone enfouis dans les sols de mangrove, afin de mieux prévoir l’effet de la future hausse du niveau marin, (ii) caractériser les émissions de CO2 et de CH4 depuis les sols et la colonne d’eau dans la mangrove, et (iii) évaluer l’impact de la hausse des concentrations en CO2 atmosphérique et de la durée d’immersion sur la physiologie de plantules de palétuviers. L’augmentation des concentrations CO2 atmosphérique modifiera la productivité des palétuviers, notamment en stimulant leur activité photosynthétique, facilitant ainsi leurs capacités à coloniser de nouveaux espaces disponibles du fait de la hausse des océans. Cette hausse aura également un effet conséquent sur les stocks de carbone dans les sols, comme nous l’avons montré pour les variations eustatiques de l’Holocène tardif, impliquant également une migration des strates de mangrove. Finalement, les émissions de CO2 et de CH4 vers l’atmosphère sont non négligeables, tout particulièrement celles émises depuis la colonne d’eau, qui devront être pris en compte dans les futurs bilans carbone de l’écosystème.

Mangroves are complex and unique ecosystems that develop on intertidal areas along (sub)tropical coastlines. Due to their position, they are considered as major ecosystems in the coastal carbon cycle. Thanks to their high primary productivity, coupled with a high carbon sequestrating capacity in both biomass and soils, mangroves have been called “Blue Carbon” ecosystems. However, future climate change, and particularly increases in atmospheric CO2 concentrations, temperatures and sea-level rise, may alter its functioning. Within this context, the objectives were to (i) understand how eustatic variations may have impacted soil carbon stocks by the past, in order to better predict the effects of future sea-level rise, (ii) characterize CO2 and CH4 emissions from the soil and also from the water column within the mangrove forest, and (iii) evaluate the impact of future increase in atmospheric CO2 concentrations and in sea-level may affect the physiology of young mangrove seedlings. Increases in atmospheric CO2 concentrations will modify either the seedlings productivity and photosynthetic activity, therefore facilitating their ability to colonize new accommodation spaces due to the rising sea-level. This increase in sea-level will also have a consequent impact on soil carbon stocks, as we showed for the past eustatic variations of the late Holocene, also implying a migration of mangroves stands. Eventually, CO2 and CH4 emissions to the atmosphere were non-neglectable, particularly the one emitted from the water column.