Tourbe

Tourbe

La tourbe est une matière organique partiellement décomposée formée principalement de MOUSSE, de sphaignes, de carex et des restes d'autres plantes semi-aquatiques. La tourbe se forme lentement dans les endroits marécageux par la décomposition de la végétation (voir VÉGÉTATION, RÉGION DE), surtout en condition anaérobie (faible concentration d'oxygène). L'eau constitue environ 95 p. 100 de son poids. La formation des grandes tourbières du Canada a commencé après la dernière GLACIATION, il y a environ 10 000 ans. La grande proportion d'eau contenue dans la tourbe a toujours été l'obstacle principal à son exploitation intensive comme source d'ÉNERGIE. Toutefois, la tourbe séchée est l'un des combustibles traditionnellement utilisés dans les pays où la tourbe est d'excellente qualité et facile d'accès, comme en Irlande. La tourbe est également utilisée pour le filtrage de l'eau, comme matériau absorbant et dans diverses applications en horticulture, y compris la culture des LÉGUMES dans les tourbières du Sud du Québec.

Importance

L'importance de la tourbe repose sur sa capacité d'emmagasiner la matière organique carbonée qui serait autrement dispersée dans l'atmosphère sous la forme de dioxyde de carbone ou de méthane, deux gaz à effet de serre qui ont un impact sur le climat mondial. Les chercheurs canadiens étudient la tourbe pour mieux comprendre les tendances des changements climatiques passés et futurs (voir CHANGEMENTS DE CLIMAT). Les tourbières sont aussi des ÉCOSYSTÈMES dans lesquels les plantes et les animaux se développent malgré un environnement difficile, si bien qu'on dit parfois qu'elles sont les « pouponnières » de la nature. De plus, il existe un intérêt considérable pour les utilisations possibles de la tourbe dans les industries.

Les tourbières sont des marais ou des marécages (voir MARAIS, MARÉCAGE ET TOURBIÈRE) qui couvrent environ 12 p. 100 de la superficie du Canada, soit près de 100 millions d'hectares. On les trouve dans les endroits pluvieux comme les côtes Est et Ouest et là où le drainage est mauvais et les nappes d'eau près de la surface du sol. La plupart des tourbières canadiennes sont situées dans des régions nordiques inaccessibles, y compris ce qui semble être la plus grande tourbière continue du monde, qui couvre une surface de 300 000 km² dans les basses-terres de la baie d'Hudson. On trouve aussi d'importants dépôts de tourbe dans les provinces de l'Atlantique de même que dans le Sud du Québec, de l'Ontario et du Manitoba. La teneur (massique) du carbone dans la tourbe dépasse 17 p. 100.

Utilisation

Évaluées à 335,4 milliards de tonnes de matière sèche, les réserves de tourbe canadiennes sont parmi les plus importantes au monde. Cette tourbe pourrait servir à la production d'énergie, particulièrement dans les régions où il n'y a aucune autre ressource énergétique. Pour l'instant, la tourbe canadienne est extraite à des fins exclusivement industrielles et horticoles. Entre autres, on la mélange à la terre en horticulture, on l'utilise comme filtre dans le traitement des eaux d'égout et des eaux résiduaires industrielles, comme absorbant dans les produits d'hygiène et les litières pour animaux et dans les accessoires de décoration comme les pots de fleurs. La tourbe a aussi servi à nettoyer des déversements de produits pétroliers (voir POLLUTION DE L'EAU). Grâce à leurs pores microscopiques, les sphaignes sont de trois à quatre fois plus absorbantes que le coton hydrophile et leur acidité naturelle leur donne des propriétés antiseptiques.

L'intérêt pour la tourbe au Canada s'est accru au cours des années 70 et 80, et il a été démontré qu'elle représentait, dans certains cas, une alternative économique aux centrales énergétiques au charbon ou au mazout (voir ÉLECTRICITÉ, PRODUCTION D'). Plusieurs essais en grandeur réelle ont prouvé que la tourbe pouvait servir de combustible de remplacement sous forme solide ou gazéifiée. Une autre option serait de produire du méthane à partir d'un gaz de synthèse dérivé de la tourbe.

Emplacements

Des programmes de recherche et de développement existent en Europe, où la technologie d'extraction et d'utilisation de la tourbe est assez avancée. La Russie produit plus de 6 000 MW d'ÉLECTRICITÉ avec des centrales électriques alimentées à la tourbe, ce qui représente plus de 6 p. 100 de la production d'électricité du Canada. De plus, la Russie produit environ 4,5 millions de tonnes de tourbe annuellement pour le chauffage domestique. La Finlande et la Suède possèdent plusieurs centrales électriques alimentées à la tourbe. Ces centrales produisent de l'électricité et fournissent de la vapeur et de l'eau chaude qui servent au chauffage régional. Les centrales électriques alimentées à la tourbe sont une alternative rentable pour la production d'énergie lorsqu'elles se trouvent à plus de 60 km des ports de débarquement du pétrole importé. L'Irlande produit un tiers de son électricité par l'entremise de 7 centrales électriques alimentées à la tourbe qui consomment environ 56 p. 100 des 5 millions de tonnes de tourbe extraite dans ce pays. Au Canada, le CONSEIL NATIONAL DE RECHERCHES DU CANADA a établi un programme sur la tourbe afin de déterminer les ressources en tourbe du Canada, de développer les technologies d'extraction et d'utilisation, d'évaluer et de réduire les conséquences sur l'environnement et de mettre au point des produits à carbone ajouté.

Parce qu'elle contient 95 p. 100 d'eau, la tourbe ne peut supporter le poids de la machinerie lourde, et il est essentiel qu'elle soit asséchée le plus possible avant l'extraction. La méthode typique d'extraction débute par le creusage d'un réseau de fossés de drainage qui seront approfondis à mesure que la tourbière se solidifie. Cette étape dure normalement entre 5 et 7 ans et réduit jusqu'à environ 90 p. 100 le contenu en eau de la tourbière. Après le drainage, la tourbière est égalisée pour faciliter l'assèchement et la manipulation mécanique. Dans certaines grandes tourbières, on construit un réseau de rails légers sur la tourbière pour faciliter le transport de la tourbe jusqu'à l'usine de traitement. La tourbière est alors prête pour des décennies d'extraction, à raison de quelques centimètres par an, à mesure que la surface s'assèche.

Tourbières naturelles et écosystèmes

Les tourbières naturelles sont des écosystèmes où vivent différentes espèces animales et végétales, dont plusieurs variétés de plantes carnivores et d'ORCHIDÉES, et elles constituent une partie importante de certains habitats fauniques (voir FAUNE, CONSERVATION ET AMÉNAGEMENT DE LA) tels celui du CARIBOU des bois et de l'ORIGNAL, entre autres. La formation des différents types de tourbières dépend principalement de la qualité de l'eau. L'eau et les éléments nutritifs des tourbières oligotrophes proviennent de l'eau de pluie. Leur surface est un tapis continu de sphaignes qui se développent dans cet environnement acide et gorgé d'eau, et on y trouve parfois des arbustes et des arbres rabougris. Par contre, les tourbières minérotrophes sont nourries par l'eau enrichie de minéraux provenant de la nappe phréatique, et on y trouve surtout des carex, de la mousse brune, de grands arbustes ou des arbres.

Bien que les tourbières oligotrophes et minérotrophes soient liées à des flores différentes, toutes deux sont formées d'une couche de surface vivante qui repose sur une couche de tourbe récente qui, à son tour, repose sur une couche plus décomposée. Cette dernière devient plus foncée et plus dense jusqu'à ce qu'on atteigne la tourbe âgée dont la couleur est noire et la consistance pâteuse. Toutefois, le degré de décomposition n'augmente pas toujours des couches supérieures aux couches inférieures. En effet, dans les tourbières minérotrophes, on trouve souvent des matières fibreuses peu décomposées sous des matières dont la décomposition est plus avancée.

Extraction

Au moment de l'extraction, la couche de surface vivante est détruite pour exposer la couche de tourbe désirée. L'extraction retire la tourbe dont la formation a pris des milliers d'années, à raison d'une accumulation moyenne de 5 cm par siècle. Lorsque l'extraction est terminée, après quelques décennies, la zone abandonnée s'inonde et le processus de formation de terres humides régresse de quelques milliers d'années. La remise en état des tourbières abandonnées peut mener au développement de terres humides productives. Des chercheurs de l'U. Laval et de l'U. de l'Alberta travaillent à un projet de remise en état des tourbières afin de restaurer un environnement favorisant l'accumulation de tourbe. Malgré quelques résultats prometteurs, beaucoup de travail reste à accomplir.

Voir aussi MUSKEG.