Um turfeira é uma zona húmida caracterizado pela presença de esfagno musgos , estes musgos que morrem acumulam-se gradualmente para a forma de turfa , um solo caracterizada pelo seu alto conteúdo de matéria orgânica , pouco ou não decomposto, de origem vegetal. A síntese de matéria orgânica é mais importante lá do que sua degradação. Ecossistemas de turfa cobrem 3% a 5% da superfície da terra, mas a biodiversidade é muito alta e eles armazenam carbono de maneira muito eficiente.
Pântano de turfa do Lago Lispach ( Vosges , França )
Pântano de turfa protegido do lago Machais, município de La Bresse ( Vosges , França )
Maciço de turfa de Hautes Fagnes, na Bélgica
Pântano de turfa em Bassiès, município de Auzat , Ariège , Pirineus
Pântano de Altwarmbüchener Moor, perto de Hanover .Junho de 2017.
Um estudo de Hari Eswaran et al. estimou em 1993 que os solos turfosos (histossolos) armazenam mais de 20% do carbono orgânico total de todos os solos (357 Pg de um total de 1.576 Pg ), enquanto suas áreas superficiais não excedem 3% da superfície terrestre. Assim, com as atividades humanas emitindo cerca de 10 bilhões de toneladas de carbono por ano (dados de 2013), a perda de apenas 1% dos solos turfosos restantes representaria entre 40 e 50% das emissões antrópicas anuais de carbono.
Estimativas mais recentes trazem esta estimativa para 550 Gt CO 2 equivalente(Gt eq. CO 2 globalmente), que é quase o dobro do carbono armazenado na biomassa florestal, 75% do carbono atmosférico e 30% do carbono do solo em todo o mundo.
Na França, este serviço de armazenamento de carbono está continuamente se deteriorando. Segundo Hans Joosten (2009), passou de 150 Mt de carbono em 1990 para 137 Mt em 2008 devido à drenagem, exploração e / ou mineralização de turfeiras.
As turfeiras emitem metano (20 a 40% das emissões totais e 70 a 90% das emissões naturais totais), mas são, no entanto, um dos mais importantes sumidouros de carbono natural de todos os ambientes emergentes (em uma superfície pequena, absorvem cerca de 1% de todos emissões de carbono fóssil , 0,07 por 8,2 Pg emitido e absorvido pela biomassa) e fornecem muitos outros serviços ecossistêmicos . As emissões ou trocas de óxido nitroso também são limitadas lá.
O aparecimento e manutenção de turfeiras dependem de certos fatores, tais como:
O balanço hídrico deve ser zero ou positivo, de forma que o ambiente fique quase constantemente alagado ou encharcado. Os ambientes aquáticos são pobres em oxigênio e isso é uma das causas da preservação da matéria orgânica. Essa abundância de água pode ser devido a vários fatores:
As turfeiras são encontradas em ambientes árticos , subárticos , temperados e tropicais .
Existem muitos tipos de turfeiras, dependendo de sua latitude , altitude , região biogeográfica , geologia , ecologia, etc. Como outras áreas úmidas, esses ecossistemas abrigam uma alta biodiversidade e, muitas vezes, espécies raras ou que se tornaram raras ou cujas condições de vida são frágeis. A vegetação e a fauna costumam apresentar adaptações ou características singulares, por vezes únicas: plantas carnívoras, como sundews ou utriculares , plantas boreais , O lagarto vivíparo , muitos invertebrados raros, etc. são características das turfeiras e às vezes são subservientes a elas.
A classificação das turfeiras ainda está em discussão na comunidade científica. Às vezes é difícil distinguir entre dois tipos, ou “classificar uma turfa” em uma categoria, especialmente porque existem complexos de turfa compostos de dois ou mais tipos de turfa.
A classificação pode ser feita de acordo com vários critérios:
Dependendo da espessura da turfa e do seu conteúdo de matéria orgânica, também existem áreas paratourbeuse (onde a espessura da turfa ainda não é muito importante, em áreas recentes como pedreiras abandonadas ou cascalhos), e áreas semitrifadas (com menor conteúdo de matéria orgânica).
Às vezes também distinguimos uma zona minerotrófica periférica, geralmente arborizada, chamada lagg .
A formação de turfa, no cerne da existência de turfeiras, pode ser chamada de turbigênese, turfigênese, turbificação ou turfa. É o elemento fundamental da existência do pântano. É o acúmulo gradual de matéria orgânica não-decomposta (principalmente planta) e sua compactação que ao longo do tempo contribui para a formação de turfa.
A turfa geralmente se desenvolve em um ambiente quase constantemente alagado, em um clima frio e úmido, condições muito desfavoráveis à decomposição da matéria orgânica. Como resultado, a turfa é caracterizada por sua quantidade muito alta de matéria orgânica morta não decomposta, cujo conteúdo pode variar de 80 a 90%.
Existem esquematicamente três tipos de turfa:
Esquematicamente, uma turfa "clássica" (ou seja, no sentido mais comum: turfeiras) passa por várias fases de desenvolvimento: desde o enchimento gradual de uma depressão natural cheia de água pelas plantas a partir da borda, passando pela constituição de um verdadeiro tapete vegetal engrossando aos poucos até que o tapete inche e a água é rejeitada na periferia. O pântano seca gradualmente e torna-se inativo (não há mais formação de turfa): isso resulta em sua subsidência e, freqüentemente, em seu reflorestamento.
As plantas que gostam de turfeiras são consideradas higrofílicas . Estes são, entre outros, musgos e, em particular , musgos esfagno , mas também numerosos juncos e junças , cujos resíduos parcialmente decompostos, após vários séculos, formam turfa .
Os Sphagnum são os principais representantes da camada de musgo de um pântano. Na zona temperada, os montes altos são formados por Sphagnum fuscum , S. capillifolium e S. austinii . Os bancos ou montes de turfa baixos são formados por S. magellanicum e S. rubellum . As depressões são colonizadas por S. cuspidatum , S. fallax , S. denticulatum ou S. tenellum , geralmente em camadas finas mas que, graças ao seu crescimento muito rápido (S. fallax, ao sol podem crescer 32 cm por ano) , geralmente contribuem mais para o crescimento das turfeiras.
Os musgos Sphagnum são a fonte de turfeiras devido às suas características particulares, como o crescimento contínuo e a capacidade de acidificar o ambiente através da produção de ácidos orgânicos . Além disso, mesmo quando morto, o musgo esfagno pode reter uma grande quantidade de água, ajudando a manter um microclima úmido e mais frio na superfície das turfeiras, mesmo no meio da seca. Em ambientes naturalmente alcalinos , o musgo esfagno captura e sequestra naturalmente os poucos íons de cálcio biodisponíveis , mantendo um ambiente muito ácido e oligotrófico . Desaparecem, porém, com a adição de calcário, como as droseras , plantas carnívoras que às vezes os acompanham. Outras plantas cujos materiais contribui para a acumulação de turfa são ciperáceas , cottongrass e Molinia , e arbustos da Ericaceae família ( urze , callum , etc). Às vezes, árvores como abetos e lariços podem ser encontrados aqui .
As turfeiras, por estarem frequentemente localizadas em áreas frias ou com umidade muito alta durante grande parte do ano, às vezes hospedam espécies relíquias da idade do gelo. Plantas como o ligular siberiano ou o salgueiro lapão encontram refúgio nas turfeiras, às vezes muito distantes de sua área de distribuição atual, localizadas nas zonas boreais .
Algumas turfeiras são mais ou menos arborizadas ou mesmo florestadas (nas zonas tropicais, podemos ver até mais de 1000 árvores por hectare e mais de 100 espécies diferentes pertencentes a dezenas de gêneros e famílias em um único hectare).
Em áreas temperadas e friasA presença de pólens fósseis não é uma indicação segura da presença ancestral de árvores no próprio pântano (os pólens são transportados pelo vento, pela água e pelos animais). Árvores como salgueiros, bétulas ou pinheiros não fossilizam bem nas turfeiras (a menos que tenham sido inundadas por um acidente climático), devido ao seu enraizamento superficial e sua rápida decomposição pelas comunidades de fungos e bactérias que se beneficiam do ambiente muito úmido.
Na zona circumpolar do sul da Europa, as árvores são comuns em turfeiras alcalinas, mas raras ou ausentes na maioria das turfeiras ácidas ativas (muito úmidas e frias), e a área basal média ou total ( "G" ) está lá. Geralmente fraca.
Gestores da Europa Ocidental há muito favorecem o manejo de turfeiras que favoreça as árvores (por meio de arbustos e desmatamento), em particular:
Mas o estudo de antigos fósseis de turfa mostra que as árvores outrora colonizaram significativamente certas turfeiras, especialmente nos horizontes profundos datados de 6.000 anos antes de nossos dias (e como ainda vemos hoje no norte da Europa). Enquanto parte da fauna herbívora estava regredindo ou desaparecendo ( megaceros , renas , alces e castores na Europa Ocidental), foi a exploração madeireira, a pecuária e a agricultura que teria desmatado completamente a maioria deles em um estágio inicial. Grandes turfeiras na Europa Ocidental , favorecendo espécies como droseras . Sob certas condições, os administradores de turfeiras hoje admitem a presença de árvores um pouco melhor, acreditando que os riscos associados à evapotranspiração são limitados (o musgo esfagno também tem uma forte capacidade de evapotranspiração, que é permanente, enquanto as árvores crescem mal quando a turfa contém mais de 50% agua).
No hemisfério norte, são, por exemplo, bétulas (nos arredores) e salgueiros , frequentemente anões ou rastejantes e de crescimento muito lento, como Salix repens , Salix retusa , Salix herbacea , Salix lapponum , alguns arbustos e às vezes grandes árvores coníferas. …) Que habitam turfeiras. A rara bétula anã ( Betula nana ), uma verdadeira “relíquia glacial”, habita certas turfeiras suíças (país onde é estritamente protegida; ver ilustração ao lado esquerdo).
Na zona tropicalA turfa costuma se acumular ali com várias dezenas de metros de espessura. Essas turfeiras foram poupadas pelas glaciações e também se beneficiam de um clima anual que costuma ser mais estável, o que explica por que a diversidade de árvores que se adaptaram a solos turfosos costuma ser muito alta.
A área basal de cada árvore é mais baixa lá do que em qualquer outro lugar na floresta tropical, mas é compensada por uma área basal total que às vezes é muito alta devido a uma densidade de árvores / ha muito maior do que na zona temperada. Por exemplo, em 12 parcelas estudadas em Kalimantan (Indonésia), G (área basal) variou de 6,37 m ² / ha (7 anos após o corte raso) a 52,40 m 2 / ha , com uma média de 26,8 m 2 / ha (ou seja, mais do que 22,5 m² / ha, que é a média das florestas públicas na França metropolitana) para esses 12 locais de turfeiras arborizadas ou naturalmente protegidas.
A título de exemplo:
Crescimento das árvores: os pesquisadores acompanharam o crescimento das árvores em um pântano de turfa em um lote de 1 ha no Parque Nacional de Tanjung Puting, estabelecido em 1998 na ilha indonésia de Kalimantan. A circunferência média das árvores aumentou 0,9 cm / ano , variando de 0,4 cm / ano a 3,9 cm / ano . Aqueles que ganham peso mais rápido são aqueles com diâmetro entre 30 e 40 cm .
Entre as árvores menores que 4,8 cm de diâmetro , de 1998 a 1999, 27 árvores morreram e 49 foram " recrutadas ".
A área basal total aumentou de 40,77 m 2 / ha para 41,89 m 2 / ha ; 0,62 m 2 / ha foram perdidos (em árvores mortas) compensados por + 0,76 m 2 / ha ganhos no crescimento. 0,98 m 2 / ha correspondem ao recrutamento. A composição florística manteve-se quase estável.
Lagarto vivíparo ( Zootoca vivipara )
Sapo-comum ( Rana temporaria )
Sucesso em tabuleiro de damas ( Euphydryas aurinia )
Sanguessuga Azure ( Phengaris teleius )
Grande tórax leucorrhine ( Leucorrhinia pectoralis )
Vison europeu ( Mustela lutreola )
Sundew de folhas redondas ( Drosera rotundifolia )
Utricularia ( Utricularia vulgaris )
Cottongrass, de folhas estreitas ( Eriophorum angustifolium )
Cranberry ( Vaccinium oxycoccos )
Urze-comum ( Calluna vulgaris )
As turfeiras, especialmente as turfeiras ácidas, são o lar de muitas espécies raras, protegidas e / ou ameaçadas . Eles também abrigam um grande número de microorganismos, incluindo bactérias e cianobactérias (aproximadamente 1.000.000.000 de indivíduos por litro de água), algas unicelulares (também 1.000.000.000 por litro) que são consumidas por protozoários. (100.000 por litro), rotíferos (100.000 por litro) ) Existem também nematóides (10.000 por litro) e algumas larvas de invertebrados, bem como anfíbios ...
Estão entre os habitats que podem ser protegidos na rede Natura 2000 ou colocados em reservas naturais , nacionais ou regionais ( reserva natural Vred Bog reserva natural de Hautes Fagnes, por exemplo).
A maioria das turfeiras está localizada em áreas de média e alta montanha, perto das nascentes de grandes rios e riachos. Diz-se que estão na “cabeceira da bacia hidrográfica ”. Como outros tipos de pântanos , eles têm um papel importante no ciclo da água :
Como vimos, a turfa é formada em um ambiente constantemente saturado com água e, portanto, muito pobre em oxigênio (estamos falando de um ambiente de muito baixa oxidação ). Isso permite que a matéria orgânica permaneça em bom estado de preservação, mesmo depois de milhares de anos. Assim, o pólen de árvores, arbustos e plantas que se instala com o vento em um pântano permanece armazenado na turfa e se acumula ao longo dos anos, séculos, milênios. A turfa é um registro do estado da vegetação anterior.
O estudo dos grãos de pólen, a palinologia , tem feito grande uso dessa propriedade das turfeiras. Assim como na glaciologia, onde você pode fazer núcleos de gelo e ler a história do clima, os palinologistas fazem núcleos de turfa para ler a história da vegetação. Após a preparação das amostras, os diferentes tipos de grãos de pólen são identificados e contados, em seguida, os diferentes estratos dos núcleos são datados. Obtemos assim um diagrama polínico, que traça a história da evolução da vegetação desde que a turfa a registrou.
Cruzando essas informações com estudos sobre a história das atividades humanas, podemos ter uma ideia mais precisa da relação entre o homem e o ambiente natural: desmatamento, desenvolvimento de cereais, plantações de coníferas, pastagens, etc.
Assim, quando um pântano desaparece, parte da história de antigas paisagens desaparece, mas também parte da história do desenvolvimento das populações humanas do passado.
Em geral, os restos orgânicos de todos os tipos são preservados: assim, pudemos encontrar muitos corpos humanos mumificados em todo o norte da Europa, as turfeiras . Esses fósseis reais nos falam em particular sobre a cultura e o modo de vida dos homens da Idade do Ferro . Um manuscrito iluminado também foi encontrado em um pântano irlandês em 2006.
Existem dois tipos de exploração: exploração in situ e exploração ex situ . A colheita in situ é quando uma colheita é realizada nas turfeiras, por exemplo, agricultura ou silvicultura . No Canadá, a exploração in situ de turfeiras é principalmente dedicada ao cultivo de cranberries e pinheiros pretos ( Picea mariana ). Até o momento, no país, 17 milhões de hectares já foram drenados para atividades florestais. A exploração ex situ define a extração de turfa para fins comerciais. A turfa extraída é usada principalmente para usos relacionados à horticultura, combustão de energia, balneoterapia e como absorvente ecológico. Na Suíça, as turfeiras são protegidas desde 1987 e a extração de turfa é proibida. Por outro lado, de acordo com a Agência Federal do Meio Ambiente FOEN, 524.000 m 3 de turfa são importados a cada ano. Desde 2012, o Conselho Federal vem implementando um plano baseado na colaboração entre empresários, cientistas e sociedade civil. A fim de reduzir o uso de turfa em etapas, uma pesquisa identifica vários usos de turfa e os volumes usados. O FOEN incentiva substitutos adequados, apoiando financeiramente a pesquisa. Ele convida os produtores e o comércio de horticultura a assinar uma declaração de intenções.
O alto teor de matéria orgânica da turfa seca a torna um combustível muito bom, tradicionalmente explorado em áreas onde as turfeiras são abundantes. A extração da turfa começa com a drenagem do pântano. Usando ferramentas desenvolvidas para esse fim, a turfa é cortada em pedaços do tamanho de um tijolo e empilhada no pântano. Somente após a secagem adequada os tijolos de turfa podem ser usados para aquecimento. A Finlândia e a Rússia estão entre os principais países que usam turfa para fins energéticos.
A turfa é um recurso natural utilizado em centros de balneoterapia para fins terapêuticos.
A turfa também pode ser usada como absorvente ecológico. Na verdade, a turfa é usada na fabricação de fraldas para bebês e absorventes higiênicos.
Tijolos de turfa colocados para secar.
Corte a frente de um poço de turfa.
Corte em etapas.
As turfeiras são consideradas o tipo de pântano mais comum do mundo, e se adicionarmos a forma viva e a turfa do gênero Sphagnum , ela constitui a maior massa de origem vegetal da Terra, desempenhando um papel importante em termos de carbono afunda. As massas de turfa são, no entanto, distribuídas de maneira muito desigual. Na França, as turfeiras cobrem menos de 100.000 ha e estão em declínio devido à sua exploração, a drenagem que causa sua mineralização , às vezes irreversível, e talvez devido às mudanças climáticas e localmente os níveis de chuva em nitratos d. No início do XX ° século, pântanos cobertos mais de três a quatro milhões de quilômetros quadrados (de acordo com a definição que retém) em todo o mundo.
Restauração planos e restauradores de gestão métodos estão desenvolvendo, por exemplo, através de pastagem conservatório.
Acumulada por centenas de milhares de anos, a turfa representa em escala planetária aproximadamente 500 Gt de carbono, ou seja, aproximadamente o equivalente a setenta anos de emissões antropogênicas . Tem sido explorado em zonas temperadas há mais de 1.000 anos como combustível, mas esse uso tende a diminuir.
Nas áreas tropicais, alguns incêndios florestais às vezes duram vários meses, com uma combustão lenta da turfa subjacente, cuja espessura pode chegar a dezenas de metros. Este problema diz respeito principalmente às florestas da Indonésia ( Bornéu , Sumatra , Java, etc.), cujos solos representam 60% da turfa do mundo . Essas florestas ancestrais são queimadas para serem transformadas em terras agrícolas para o cultivo do óleo de palma , que depois é exportado para todos os tipos de usos: alimentos ("gordura vegetal" não especificada), cosméticos, biocombustíveis . Levando em consideração essas emissões, a Indonésia teria se tornado o terceiro emissor de carbono, depois dos Estados Unidos e da China. A fumaça emitida também é fonte de poluição pelo ozônio troposférico .
Existem várias alternativas para a exploração das turfeiras, bem como soluções para minimizar os impactos da exploração, tanto durante a exploração como quando termina. Na verdade, seis caminhos de soluções e alternativas possíveis foram identificados: conservação, uso de produtos ou locais alternativos, restauração, cultivo da malária, florestamento e redesenvolvimento.
A proteção das turfeiras naturais, ou seja, que não tenham sido perturbadas ou exploradas pelo homem, é a alternativa mais econômica e eficiente, principalmente no combate às emissões de gases. Como muitas espécies estão vinculadas a esses ecossistemas, sua conservação ajuda a manter a integridade ecológica e a biodiversidade em nível regional.
A malária é uma técnica de gestão que cultiva a biomassa associada às turfeiras naturais e até restauradas, de forma a ser compatível com as condições de acumulação de turfa nas turfeiras em questão. O cultivo seletivo acima do solo de certas plantas desejáveis que não evita o acúmulo de turfa, bem como a colheita de frutos e cogumelos comestíveis são dois exemplos de cultivo da malária.
Na horticultura, a turfa pode ser substituída por outros substratos orgânicos, como fibra de coco , fibra de madeira ou fibra de casca de pinheiro. Em termos de absorventes, a turfa pode ser substituída por polipropileno, capaz de absorver 7 a 9 vezes seu peso em óleo, assim como o algodoeiro ( Eriophorum vaginatum ), um derivado da extração da turfa, que pode absorver 20 vezes seu peso em água.
Após a extração da turfa, a intervenção humana é necessária para restaurar o ecossistema e restaurar as funções do ecossistema e os serviços do ecossistema para as turfeiras. Os métodos de restauração variam de acordo com a região.
O florestamento é uma técnica comum para o manejo de turfeiras exploradas, degradadas ou abandonadas, que envolve o plantio de árvores ao redor das turfeiras em questão. O reflorestamento reduz a perda de dióxido de carbono da drenagem das turfeiras e possivelmente compensa as emissões de gases de efeito estufa geradas pela exploração das turfeiras.
O objetivo do redesenvolvimento de uma turfa é restaurar uma turfa sem necessariamente atingir um nível que acumula turfa. Esta alternativa é frequentemente útil quando uma turfa está muito degradada para restauração ou está em condições boas o suficiente para ser usada para outros fins.
Existem muitos nomes vernáculos para "turfa", dependendo da região, nos dialetos e dialetos. Além disso, muitos topônimos se referem a ele. Eles são encontrados em todo o mundo, em áreas ricas em turfeiras. Por exemplo, nas partes boreais do Canadá, uma grande extensão de turfeiras (ombrotróficas ou minerotróficas) é chamada muskeg . Tanto na França como na Bélgica, em regiões ricas em turfeiras, é comum encontrar localidades com um nome próximo ou derivado de Fagne (s) "planalto de turfa" na Valônia. Viria de uma palavra gaulesa * uagna (também conhecida como * vagna ) "declive, depressão, fundo baixo", cujo significado teria derivado de "planalto turfoso " , o geun bretão , yeun "pântano, turfeiras" da mesma origem celta * uāgnā , atesta uma evolução semântica comparável.
Muitas turfeiras estão sujeitas a proteção estrita (reserva natural, decreto do biótopo da província, parque nacional, inventário federal, etc.). Na Europa, no quadro da ecoelegibilidade da nova Política Agrícola Comum , as turfeiras localizadas em explorações agrícolas são elegíveis para o dispositivo de " superfícies topográficas equivalentes ", que facilita agora o acesso aos subsídios europeus para os agricultores. interesse na eco- paisagem .
Na Suíça, após a aceitação em 1987 da iniciativa popular "para a proteção dos pântanos - Iniciativa Rothenthurm" , várias portarias foram publicadas: em 1991 a Portaria sobre pântanos altos, em 1992 a Portaria sobre áreas aluviais, em 1994 a Portaria sobre zonas úmidas e em 1996 a Portaria sobre áreas úmidas. Um artigo constitucional obriga cada cantão a criar zonas tampão entre as turfeiras e a zona agrícola. No entanto, o chefe do Departamento de Gestão do Território de Neuchâtel põe a consulta pública um plano sem as zonas tampão previstas, para evitar indemnizações aos agricultores. O WWF e o Pro Natura exigem que áreas de transição sejam fornecidas para proteger o município de dezoito pântanos. Segundo conclusões de especialistas, a Justiça Federal decidiu a favor deles com sentençaNovembro de 1997, constituindo uma jurisprudência para a salvaguarda dos biótopos pantanosos. Evita o ressecamento dos pântanos por drenagem, bem como o uso de fertilizantes e pesticidas que ameaçam as riquezas biológicas.