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Tourbière humide du lac de Lispach (Vosges)

Tourbière protégée de l'étang de Machais, commune de La Bresse (88250) France, le 8 juin 2006

Une tourbière est un écosystème très original, fragile, une zone humide caractérisée par l'accumulation progressive de la tourbe, un sol caractérisé par sa très forte teneur en matière organique majoritairement végétale, peu ou pas décomposée. Cette caractéristique fait des tourbières des puits de carbone.

Trois composantes sont essentielles à l'apparition et au maintien d'une tourbière :

• le bilan hydrique qui doit être nul ou positif, de sorte que le milieu soit presque constamment inondé ou gorgé d'eau,
• le relief qui doit permettre d'une manière ou d'une autre la stagnation ou le ralentissement du déplacement de l'eau,
• une température faible, qui va ralentir les processus de décomposition de la matière organique morte.

Il existe plusieurs types de tourbières, selon la latitude, l'altitude, la région géographique, la géologie, etc. Comme les autres zones humides, les tourbières sont des écosystèmes abritant une biodiversité élevée et très souvent des espèces rares ou dont les conditions de vie sont fragiles. La végétation aussi bien que les animaux présentes des caractéristiques singulières, parfois uniques : les plantes carnivores comme les Rossolis ou les Utriculaires, les plantes boréales, le Lézard vivipare, de nombreux invertébrés rares, etc. sont caractéristiques des tourbières et ne peuvent se rencontrer qu'ici.

Classification et typologie des tourbières

Il existe plusieurs types de tourbières. La classification des tourbières est encore un domaine de discussion dans la communauté scientifique et il est parfois difficile de faire la distinction entre deux types, ou de « classer une tourbière » dans telle ou telle catégorie. D'autant plus que l'on peut rencontrer des complexes tourbeux composés de deux ou plusieurs types de tourbières.

Le classement peut s'effectuer selon plusieurs critères :

• le pH
  • les tourbières acides à sphaigne, de pH inférieur à 4,
  • les tourbières alcalines à carex, de pH supérieur à 6.
• le mode d'alimentation en eau :
  • tourbière soligène : ce sont les tourbières de pentes et de sources, elles sont situées sur une pente et sont alimentées par les eaux de ruissellement ou directement par une source adjacente ;
  • tourbière topogène : cette catégorie de tourbière est située en fond de vallon ou dans une cuvette ou dépression quelconque ;
  • tourbière limnogène : ce type de tourbière se développe à partir des berges d'un lac, en colonisant progressivement la surface en eau jusqu'à complètement la recouvrir ;
  • tourbière fluviogène : située à proximité d'un fleuve ou un grand cours d'eau, ce type de tourbière est alimentée en eau par la nappe d'eau souterraine et/ou ponctuellement par les crues du fleuve voisin, qui apportent à la fois une nouvelle quantité d'eau et des alluvions.

• on distingue encore deux types d'alimentation en eau de la tourbière :
  • une tourbière minérotrophe (fen en anglais) est alimentée par des eaux de ruissellement et par la nappe souterraine en majorité, et donc alimentée en éléments minéraux en provenance du sous-sol minéral,
  • une tourbière dite ombrotrophe (bog en anglais) est alimentée en eau uniquement par les précipitations atmosphériques. Déconnectée de la nappe phréatique, la tourbière s'assèche progressivement, et le sol et l'eau que l'on y trouve est souvent plus acide et plus pauvre en éléments minéraux nutritifs que les tourbières minérotrophes.

En fonction de l'épaisseur de la tourbe, et de sa teneur en matière organique, on distingue également les zones paratourbeuses (où l'épaisseur de tourbe est encore peu importante, dans les zones récentes comme les carrières ou gravières abandonnées), et les zones semi-tourbeuses (à teneur en matière organique plus faible).

Formation des tourbières et de la tourbe

Tourbière en Écosse.

La formation de la tourbe, au cœur de l'existence de la tourbière, peut être appelée turbigenèse, turfigenèse, turbification ou tourbification. C'est l'élément fondamental de l'existence de la tourbière. C'est l'accumulation progressive de matière organique non décomposée (essentiellement végétale) et son tassement qui contribue au fil du temps à former la tourbe.

La tourbe se développe en général dans un milieu presque constamment gorgé d'eau, sous un climat frais et humide, conditions très défavorables à la décomposition de la matière organique. De ce fait, la tourbe se caractérise par sa très forte quantité de matières organiques mortes non décomposées, dont la teneur peut aller jusqu'à 80 à 90%.

On distingue schématiquement trois types de tourbe :

• tourbe blonde : formée par sphaignes, gorgée d'eau, structure fibrique, acide, riche en Carbone organique ;
• tourbe brune
• tourbe noire : formée par joncs et laîches, moins gorgée d'eau car plus dense, structure mésique à saprique, ph moins acide que les deux précédentes, plus minéralisée ;

De façon schématique, une tourbière "classique" (c'est-à-dire au sens le plus courant : les lacs-tourbières) connaît plusieurs phases de développement : depuis le comblement progressif d'une dépression naturelle remplie d'eau par des plantes partant du bord, passant par la constitution d'un véritable tapis végétal s'épaississant petit à petit jusqu'à gonflement du tapis et rejet de l'eau à la périphérie. La tourbière s'assèche progressivement, et devient inactive (c'est à dire qu'il n'y a plus de formation de tourbe), et cela se traduit par son affaissement, et souvent par son boisement.

Faune et Flore

Sphaignes

Tige de Sphagnum cuspidatum

Les végétaux affectionnant ces milieux sont dits hygrophiles. Ce sont, entre autres, les mousses et en particulier les sphaignes, mais aussi de nombreux joncs et carex... dont les résidus forment après plusieurs siècles la tourbe.

Les sphaignes sont les représentantes principales de la strate muscinale d'une tourbière, et sont à l'origine de la tourbification de par leurs caractéristiques particulières, comme l'accroissement continu et leur capacité à acidifier le milieu. Même mortes, les sphaignes peuvent conserver une importante quantité d'eau, contribuant à entretenir en surface des tourbières un microclimat humide et plus frais, même en pleine sécheresse. Dans les milieux naturellement peu alcalins, les sphaignes captent et séquestrent naturellement le peu d'ions calcium biodisponibles, entretenant un milieu très acide et oligotrophe. Elles disparaissent cependant en cas d'apport de calcaire, comme les droseras, plantes carnivores qui les accompagnent parfois. D’autres plantes sont les Carex, linaigrette et la Mollinie, et des arbustes de la famille des éricacées (bruyère, callune, etc.). On y trouve parfois des arbres tels que l’épicéa.

Les tourbières, étant souvent situées dans des secteurs froids ou à humidité très élevée durant une grande partie de l'année, accueillent très souvent des espèces relictuelles des périodes glaciaires. Des plantes comme la Ligulaire de Sibérie, ou le Saule des Lappons, trouvent ainsi refuge dans les tourbières, parfois très loin de leur aire actuelle de répartition située dans les zones boréales.

Faune des tourbières

Lézard vivipare	Grenouille rousse	Damier de la succise	Azuré de la sanguisorbe
Leucorrhine à gros thorax	Vison d'Europe

Flore des tourbières

Droséra à feuilles rondes	Sphagnum fallax	Utriculaire	Linaigrette à feuilles étroites
Canneberge	Bruyère callune

Les nombreux intérêts des tourbières pour l'homme

Valeur patrimoniale : les habitats naturels, la faune et la flore

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Valeur écologique : rôle dans le cycle de l'eau

La majorité des tourbières sont situées dans les zones de moyenne et haute montagne, près des sources des grands fleuves et rivières. On dit qu'elles sont en « tête de bassin versant ». Comme les autres types de zones humides, elles ont un rôle important dans le cycle de l'eau :

• rétention de l'eau : les tourbières jouent un rôle de régulation des flux hydriques, en retenant l'eau pendant une période plus ou moins longue avant de la restituer au milieu. Cela est notamment dû aux caractéristiques des sphaignes, qui se comportent comme de véritables éponges. En régulant le débit de l'eau, les tourbières permettent d'adoucir les phénomènes de crue. Et en restituant progressivement l'eau au milieu, les tourbières maintiennent un débit d'eau minimal dans les cours d'eau en été (on parle de soutien des débits d'étiage) ;
• filtrage et assainissement de l'eau : les végétaux qui croissent en tourbière permettent de purifier l'eau qui la traverse, en utilisant pour leur croissance les matières minérales et organiques en excès, et permettent ainsi un assainissement de l'eau. Mais attention : un apport trop important de matières minérales déstabilise le fonctionnement même de la tourbière, en accélérant la dégradation de la matière organique morte, à l'origine même de la formation de tourbe. Passé un certain seuil, la matière organique stockée dans la tourbe est minéralisée, la végétation en surface est modifiée, les sphaignes disparaissent et la tourbière devient inactive.

Valeur pédagogique

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Valeur historique et paléologique : la mémoire des tourbières

Comme on l'a vu, la tourbe se forme dans un milieu constamment gorgé d'eau, et donc très pauvre en oxygène (on parle d'un milieu très peu oxydant). Cela permet à la matière organique de rester dans un bon état de conservation, même après des milliers d'années. Ainsi, le pollen des arbres, arbustes et plantes qui se dépose au gré de vent dans une tourbière reste conservé dans la tourbe, et s'accumule au fil des ans, des siècles, des millénaires. La tourbe constitue un enregistrement de l'état de la végétation passée.

L'étude des grains de pollens, la palynologie, a fait grand usage de cette propriété des tourbières. Comme pour la glaciologie où l'on peut réaliser des carottes de glace et y lire l'histoire du climat, les palynologues réalisent des carottes de tourbe pour y lire l'histoire de la végétation. Après préparation des échantillons, les différents types de grains de pollen sont identifiés et comptés, puis les différentes strates des carottes sont datées. On obtient ainsi un diagramme pollinique, qui retrace l'histoire de l'évolution de la végétation depuis que la tourbe l'a enregistrée.

En recoupant ces informations avec des études sur l'histoire des activités humaines, on peut avoir une idée plus précise des relations entre l'homme et le milieu naturel : défrichements, développement de la céréaliculture, plantations de résineux, pâturages, etc.

Ainsi quand une tourbière disparaît, c'est une partie de l'histoire des paysages anciens qui disparaît, mais également une partie de l'histoire du développement des populations humaines passées.

Pour plus de renseignements sur l'étude des pollens conservés dans les tourbières, consulter l'article palynologie.

Valeur économique : l'exploitation des tourbières

La forte teneur en matière organique de la tourbe en fait un très bon combustible (une fois séchée), traditionnellement exploitée dans les régions où les tourbières sont abondantes. On nomme cette activité le tourbage. L'extraction de la tourbe procède tout d'abord du creusement d'une fosse de tourbage, ou le dégagement d'un front de taille. À l'aide d'outils développés à cet effet, la tourbe est découpée en morceaux de la taille d'une brique, et empilée sur la tourbière. Gorgées d'eau, ce n'est qu'après avoir séché convenablement que les briques de tourbe pourront être utilisées pour le chauffage.

Une autre exploitation de la tourbe est l'horticulture, comme terreau, toujours du fait de sa grande teneur en matières organiques. La réglementation de protection des tourbières, qu'elle soit de niveau national, ou européen, ou même mondial, a notamment pour objectif de réduire l'impact négatif de cette activité sur les écosystèmes tourbeux, notamment de leur exploitation industrielle. De nombreux sites ont ainsi pu être réhabilités, et les projets d'exploitation industrielle de tourbières sont désormais moins nombreux, bien qu'encore présents, parfois au mépris de la fragilité du site.

briques de tourbe mises à sécher

Front de taille d'une fosse de tourbage

Front de taille en paliers

Des écosystèmes menacés

Les tourbières sont des milieux naturels en régression en raison de leur exploitation, du drainage qui provoque leur minéralisation, parfois irréversible, et peut-être en raison des modifications climatiques et localement des teneurs de la pluie en nitrates d'origine agricole. On estime que les tourbières couvrent encore aujourd'hui (environs de l'an 2000) de trois à quatre millions de kilomètres carrés (selon la définition qu'on en retient) à l'échelle du globe (Joosten & Clarke 2002). Elles sont essentiellement situées en zone boréale, des latitudes 50° à 70° (au Canada, en Russie, en Fennoscandie et dans le Nord-Ouest européen (O'Neill 2000; Payette et Rochefort 2001). Au Canada, où des tourbières sont en voie de reconstitution, comme puits de carbone, elles recouvrent environ 170 millions d'hectares (Gorham 1990), soit 17% du territoire mais leur diversité écologique s'est souvent fortement dégradées, et comme en Europe elles sont victime de fragmentation écologique. Au Québec, elles couvrent de 7 à 9% de la superficie de la province (Buteau 1988; Keys 1992).

Toponymie

De nombreux noms et toponymes se rencontrent de par le monde dans les régions riches en tourbières. Dans les parties boréales du Canada, une vaste étendue de tourbière (ombrotrophe ou minérotrophe) est appelée muskeg. En France, dans les régions riches en tourbières, on trouve souvent des localités portant un nom proche ou dérivé de Sagne(s), ou Fagne(s). En Languedoc Roussillon, les sagnes désignent les roselières, et sagneur est le nom de la personne récoltant les roseaux.

Liens externes

Wikimedia Commons propose des documents multimédia libres sur les tourbières.

Le Wiktionnaire possède une entrée pour « tourbière ».

• Pôle relais tourbières
• Forum des Marais Atlantiques Pôle relais en faveur des zones humides littorales Manche Atlantique et Mer du Nord
• Visite guidée d'une tourbière
• La diversité écologique d’un écosystème dans un paysage agricole : le cas des tourbières du Bas-Saint-Laurent (Québec) : Thèse de Daniel Lachance, 2005, Faculté des études supérieures de l’Université Laval
• International Mire Conservation Group
•  [pdf] Entre Terre et Eau : Agir pour les zones humides
•  [pdf] Classification européenne Corine Biotopes des habitats tourbeux