Une nouvelle analyse mondiale révèle un angle mort dans la comptabilité climatique : les millions d’étangs, de retenues agricoles et de petits réservoirs qui parsèment les paysages agricoles du monde entier. Bien qu’elles ne couvrent que 6 % de la surface des eaux intérieures de la Terre, ces petites étendues d’eau (SWBs, pour small water bodies) contribuent à 28 % des émissions mondiales de méthane et à 15 % des émissions de dioxyde de carbone provenant des eaux intérieures, et ces chiffres augmentent rapidement sous l’effet combiné du réchauffement et de l’activité humaine.
Les recherches, dirigées par Xuliang Zhuang et ses collègues de l’Académie chinoise des sciences et publiées dans PNAS, constituent la première évaluation globale des émissions de gaz à effet de serre des étendues d’eau de moins de 1 km². À l’aide de l’apprentissage automatique entraîné sur 470 observations de terrain et étendu à 3,28 millions de plans d’eau dans le monde entier, l’équipe a quantifié les émissions dans les conditions actuelles et les a projetées jusqu’en 2100 selon trois scénarios climatiques.
Un fardeau disproportionné
Les chiffres soulignent une inégalité écologique frappante. Les SWBs émettent 148 % de méthane de plus par unité de surface que les lacs et réservoirs de plus grande taille. L’ébullition du méthane (le dégagement de bulles de gaz des sédiments) représente 56 % des émissions totales de méthane des SWBs, ce qui en fait la voie d’émission dominante. Actuellement, ces petites étendues d’eau libèrent 84,5 Tg de CO₂ et 11,0 Tg de CH₄ par an.
Les bassins versants agricoles sont le principal moteur de ces émissions excessives. Le ruissellement d’engrais enrichit les SWBs en azote et en phosphore, alimentant une eutrophisation qui suralimente la production microbienne de méthane et de CO₂. L’étude a révélé que le flux de méthane dans les bassins versants agricoles est cinq fois plus élevé que dans les bassins versants forestiers.
Le réchauffement aggrave l’effet. Des températures plus élevées accélèrent les taux métaboliques microbiens dans les sédiments, augmentant à la fois la libération de méthane par diffusion et par bulles. Il en résulte une boucle de rétroaction climatique positive largement négligée dans les modèles climatiques actuels : à mesure que les températures augmentent, les SWBs libèrent davantage de gaz à effet de serre, ce qui entraîne un réchauffement supplémentaire.
Projections selon les scénarios climatiques
L’étude a modélisé les émissions futures selon trois scénarios de trajectoire socioéconomique partagée (SSP). Selon le SSP5-8.5 (scénario de forte émission, axé sur les énergies fossiles), les émissions de CO₂ des SWBs augmenteraient de 30 % et celles de CH₄ de 14 % d’ici 2100. Selon le SSP1-2.6 (scénario de développement durable avec une gestion agressive des nutriments), les augmentations sont réduites de près de moitié : 12 % pour le CO₂ et 4 % pour le CH₄.
La différence entre les deux scénarios met en évidence un levier politique crucial. Une gestion durable des nutriments, comprenant la réduction du ruissellement d’engrais, la protection des zones tampons riveraines et la restauration des zones humides, peut freiner substantiellement la croissance des émissions des petites étendues d’eau sans nécessiter l’élimination complète des étangs agricoles ou des retenues.
Un commentaire compagnon dans le même numéro de PNAS, rédigé par Marcia N. Macedo de l’Université Columbia et du Woodwell Climate Research Center, replace les résultats dans leur contexte. « Small but mighty » (petites mais puissantes), écrit-elle, décrivant comment ces étendues d’eau discrètes ont été systématiquement négligées dans les bilans carbone et les stratégies d’atténuation du climat.
Limites et réserves
L’extension spatiale de l’étude repose sur l’apprentissage automatique entraîné sur 470 observations de terrain, un ensemble de données robuste mais géographiquement inégal. Les auteurs notent que l’échantillonnage sur le terrain est fortement concentré dans les régions tempérées d’Amérique du Nord, d’Europe et d’Asie de l’Est, avec relativement peu d’observations dans les régions tropicales, qui pourraient avoir des dynamiques d’émission différentes. Les projections selon les scénarios SSP supposent le maintien des relations actuelles entre l’utilisation des terres, le climat et les émissions, relations qui pourraient évoluer avec de nouvelles pratiques agricoles ou des changements de régime des écosystèmes.
L’étude ne tient pas non plus pleinement compte de la capacité de séquestration du carbone des petites étendues d’eau (le carbone organique qui se dépose dans les sédiments des étangs et reste stocké à long terme). Bien que les SWBs soient une source nette de gaz à effet de serre à l’échelle mondiale, l’équilibre entre émission et séquestration varie considérablement selon la latitude, la profondeur et l’historique de gestion.
Et ensuite
Ces résultats ont des implications directes pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre, qui ne traitent actuellement pas les petites étendues d’eau comme une catégorie d’émission distincte. Les directives du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) pour les inventaires nationaux pourraient être mises à jour pour inclure des facteurs d’émission spécifiques aux SWBs, une évolution qui modifierait la comptabilité des paysages agricoles dans presque tous les pays.
Pour l’instant, le message est clair : les étangs dans les champs des agriculteurs ne sont pas des éléments passifs du paysage. Ce sont des amplificateurs actifs et de plus en plus puissants du changement climatique, façonnés par la main de l’homme.
Traduit par Lydie
Sources
1. Zhuang, X., Liu, X., Xu, S., Wang, X., Shah, A. A., Wang, L., Wu, S., Jiang, C., Ouyang, Z., & Piao, S. (2026). Human amplification of climate-induced greenhouse gas emissions from global small water bodies. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(22), e2537678123. https://doi.org/10.1073/pnas.2537678123
2. Macedo, M. N. (2026). Small but mighty: The outsized role of small water bodies in the global carbon cycle. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(28), e2614198123. https://doi.org/10.1073/pnas.2614198123