La tourbe : Le combustible à formation lente des zones humides et des tourbières

La tourbe est un matériau sombre et spongieux formé par la décomposition partielle de matières végétales — principalement des mousses, des laîches, des roseaux et d'autres végétaux de zones humides — dans des conditions d'engorgement en eau et de faible teneur en oxygène. Dans les tourbières froides et humides du nord de l'Europe, du nord du Canada, de la Russie et d'autres régions de haute latitude, les restes morts de la mousse Sphagnum et d'autres plantes de zones humides s'accumulent sur des milliers d'années à des rythmes d'environ un millimètre par an, atteignant des profondeurs de dix mètres ou plus. La formation lente des tourbières est simultanément un processus d'accumulation de carbone — les tourbières stockent environ cinq cent cinquante à six cents gigatonnes de carbone, soit environ deux fois plus que l'ensemble des forêts mondiales réunies, ce qui en fait l'un des stocks de carbone terrestre les plus importants de la Terre.

En tant que source d'énergie, la tourbe occupe une position inhabituelle entre les biocarburants contemporains (renouvelables rapidement sur une période de quelques années à quelques décennies) et les combustibles fossiles (formés sur des millions d'années) : il s'agit techniquement d'un combustible renouvelable, dans le sens où les tourbières se reformeront éventuellement si on les laisse faire, mais à des rythmes si lents (des siècles à des millénaires) que la tourbe est effectivement non renouvelable à l'échelle humaine. Les caractéristiques de combustion de la tourbe sont également intermédiaires entre celles du bois (qui brûle rapidement et proprement) et celles du charbon (qui brûle lentement avec une haute densité énergétique), reflétant sa composition biochimique en tant que matière organique ayant subi une transformation partielle mais non complète en carbone fossile.

La tourbe a servi de combustible aux communautés des régions bordant les tourbières pendant des milliers d'années, constituant la principale source d'énergie pour le chauffage domestique et la cuisine en Irlande, en Écosse, en Scandinavie, aux Pays-Bas, en Russie et dans d'autres régions où les tourbières sont abondantes et où les réserves de bois conventionnelles peuvent être rares. La coutume irlandaise ancestrale de couper, sécher et empiler le gazon tourbeux (le nom irlandais de la tourbe) a dominé l'approvisionnement en énergie rurale pendant des siècles, et le feu de tourbe fumeux d'un cottage irlandais est devenu l'une des images emblématiques de la culture rurale irlandaise traditionnelle. En Finlande et en Irlande, la tourbe a également servi de combustible pour la production d'électricité à l'échelle industrielle, bien que les impacts environnementaux de l'extraction de tourbe à grande échelle — notamment le dégagement de carbone et la destruction des habitats tourbeux — aient fait de la tourbe une source d'énergie de plus en plus controversée.

Aujourd'hui, la tourbe est consommée à des fins énergétiques principalement en Irlande, en Finlande et en Russie, avec de plus petites quantités utilisées en Biélorussie, en Estonie et dans quelques autres pays. Dans la majeure partie du monde, la tourbe n'est plus utilisée comme source d'énergie, ayant été supplantée par le charbon, le gaz naturel et les énergies renouvelables. L'attention internationale portée à la tourbe s'est déplacée de sa valeur énergétique à son rôle de puits de carbone et d'habitat pour la biodiversité — la conservation et la restauration des tourbières émergeant comme des outils importants pour la séquestration du carbone et la prévention des émissions de carbone provenant des tourbières dégradées.

La formation de la tourbe : géologie et écologie

La tourbe se forme lorsque la biomasse végétale s'accumule plus vite qu'elle ne se décompose — une condition qui survient lorsque l'engorgement permanent en eau des tourbières, des fens, des marécages et d'autres zones humides empêche la décomposition aérobie qui dégraderait autrement la matière organique morte. En l'absence d'oxygène (exclu des couches inférieures saturées d'une tourbière), la décomposition est fortement ralentie et la matière végétale s'accumule sous une forme progressivement plus comprimée et chimiquement transformée.

La plante dominante dans la formation de la tourbe dans la plupart des tourbières du nord de l'Europe est la mousse Sphagnum — un organisme remarquable dont les propriétés physiques et chimiques créent et maintiennent les conditions marécageuses dans lesquelles elle prospère. Le Sphagnum est extraordinairement efficace pour retenir l'eau (il peut retenir jusqu'à vingt fois son poids sec en eau) et crée un environnement très acide (pH trois à quatre) par l'échange de cations dans ses parois cellulaires. L'acidité et la faible teneur en oxygène des tourbières dominées par le Sphagnum sont hostiles à la plupart des bactéries et champignons décomposeurs, créant des conditions dans lesquelles le Sphagnum mort et d'autres végétaux peuvent s'accumuler pendant des millénaires sans se décomposer complètement.