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Latourbe est une matière organique fossile formée par l'accumulation et la décomposition partielle dematière organique dans un milieu saturé en eau, essentiellement desvégétaux morts. La tourbe forme la majeure partie dessols destourbières. Séchée, elle donne un combustible brun à noirâtre qui chauffe moins que le bois et le charbon.
L'extraction de la tourbe a été l'une des causes de disparition ou dégradation de nombreuseszones humides, laissant parfois place à de vastesétangs (comme dans lemarais audomarois).
« Cueilleurs » de tourbe àWesthay, dans leSomerset en1905.Stockage et découpe à Westhay,Somerset Levels.Tourbe fraichement extraite (Lewis (Écosse)).Tranches de tourbe noire mises à sécher pour utilisation comme combustible.Fosse de tourbage en Irlande, après la récolte.Stock de tourbe, Écosse.Exploitation en zone de conservation de la nature, en 1987, dans l'« Ewiges Meer » (le « Lac éternel »), Frise, NO de l'Allemagne).
La tourbe se définit comme produit de lafossilisation de débris végétaux (dits « turfigènes », comme diverses espèces desphaignes par exemple) par des microorganismes (bactéries,arthropodes,champignons,microfaune) dans des milieux humides et pauvres enoxygène — que l'on appelletourbières — sur un intervalle de temps variant de 1 000 à 7 000 ans. Si, à cause de son enfouissement, la tourbe est soumise à des conditions particulières depression et detempérature, elle se transforme, au bout d'une période de l'ordre du million d'années, encharbon. La tourbe peut ainsi être considérée comme une étape intermédiaire à la formation de charbon. Habituellement, on classe la tourbe en trois grandes catégories selon le type de végétaux supérieurs dont elle est issue :
La tourbe blonde : qui provient de la transformation des sphaignes. Elle est riche en fibre decellulose et encarbone. Sa texture est dite fibrique. Ses autres traits essentiels sont sa faible densité, sa forte teneur en eau et sa pauvre teneur encendre minérale car souvent jeune (3 000-4 000 ans).
La tourbe brune : qui provient de la transformation de débris végétauxligneux (arbres divers) et d'éricacées. Elle est composée de fibres mélangées à des éléments plus fins, provenant d'une dégradation plus poussée des végétaux, lui donnant une texturemésique. Elle est plus âgée (5 000 ans) que la précédente.
La tourbe noire : qui provient de la transformation descyperaceae. Elle est riche en particulesminérales et organiques fines. Il y a moins de carbone et plus de cendres. La texture est le plus souventsaprique, c'est-à-dire que la tourbe est plastique et moins fibreuse. Visuellement, la tourbe noire se distingue facilement de la tourbe blonde par sa couleur foncée. Une tourbe blonde très ancienne tend à se rapprocher, par certains caractères de la tourbe noire (10 000-12 000 ans).
La tourbe calcique : qui se forme dans les bas-fonds constamment saturés d'eau sur un substratcalcaire, l'alimentation en eau provenant d'une nappe d'eau alimentée en permanence. LepH est neutre (ou légèrement alcalin) et lerapport C/N inférieur à 30.
La tourbe acide (oligotrophe) : qui se forme dans les cuvettes où s'accumulent les eaux pauvres en calcium (d'origine atmosphérique : pluie, neige ...). Le pH estacide (entre 4 et 5) et lerapport C/N est de l'ordre de 40.
La composition physique et chimique de la tourbe dépend de nombreux facteurs comme la nature de la végétation, le climat régional, l'acidité de l'eau et le degré dediagenèse. La tourbe est constituée majoritairement d'eau et de matière organique mal décomposée (de 80 à 90 % du poids en cendres). Les 10 à 20 % restants correspondent à la matière organique décomposée. La teneur encarbone peut atteindre 50 % en poids, ce qui fait de la tourbe séchée un relativement boncombustible. La tourbe s'élabore en moyenne à raison de cinq centimètres par siècle.
La matière organique de la tourbe est principalement constituée decellulose et de lignine. Ces deux constituants sont généralement considérés comme inertes aux réactions d'adsorption. Cette matière organique contient également dessubstances humiques qui ont un fort pouvoir absorbant. Ces substances humiques portent en effet des groupements polaires comme lesalcools, lesaldéhydes, lescétones, lesacides carboxyliques, lesphénols et leséthers capables de fixer les élémentstraces. D'où l'idée d'utiliser la tourbe comme agent pour lapurification des eaux usées.
La forte accumulation en matière organique dans le sol donne lieu à une baisse importante en teneur en minéraux. Ainsi les plantes de la tourbière doivent être adaptées à cette pénurie de minéraux. C'est notamment le cas pour lesplantes carnivores qui puisent leur matière minérale dans les insectes qu'elles capturent comme lesdroséras.
La tourbe présente une très forte plasticité et compressibilité qui la rend inutilisable pour supporter une charge importante à long terme[2]. Même si l'épaisseur de tourbe ne constitue qu'une partie du sous-sol, le tassement qu'elle peut provoquer est difficile à prévoir et à modéliser[3].
Lors du calcul desfondations d'unouvrage posé sur ce type de sol, il conviendra donc de prévoir un système de fondation surpieux, ou surpilotis.
Lorsque la charge survient de manière cyclique, à la suite de l'apparition d'un plan de cisaillement, une rupture est aussi parfois susceptible de se produire, ce qui a pu provoquer des accidents tels que des déraillements de train[4].
Lestourbières ont longtemps été considérées comme des « wastelands », impropres à l'agriculture. Ledrainage, en abaissant le niveau de l'eau, augmente la production agricole. Toutefois, l'utilisation agricole destourbières conduit à leur destruction irrémédiable (perte de la biodiversité typique), à la libération ducarbone séquestré et à la diminution de la productivité agricole à long terme. En Europe, 52 % de la surface destourbières ont été détruites, dont la moitié pour une utilisation agricole[5]. À l'heure actuelle, 14 % des tourbières européennes restantes sont utilisées pour l'agriculture, les plus grandes superficies de tourbières converties pour l'agriculture étant trouvées enRussie,Allemagne,Biélorussie,Pologne etUkraine[5].
En horticulture, la tourbe blonde formée desphaignes est principalement utilisée. Celle-ci possède de nombreuses propriétés physicochimiques qui améliorent la structure, la capacité de rétention d’eau, l’aération et le pouvoir tampon des sols. La tourbe blonde constitue généralement entre 50 et 100 % des substrats horticoles. Des pots de tourbe compressée sont également disponibles dans le marché horticole et sont utilisés principalement pour lerepiquage desplantules. La tourbe est actuellement le substrat horticole de croissance le plus important au monde[6].
La tourbe est couramment utilisée commecombustible, par exemple en Irlande. Lacentrale électrique de Chatoura enRussie est la plus importante centrale électrique thermique fonctionnant avec de la tourbe, elle utilise pour sa production 11,5 % de tourbe, 78,0 % de gaz naturel ainsi qu'un peu de fioul et de charbon, fournissant ainsi une puissance de 1 500 MW d'électricité.
La tourbe peut être simplement séchée, elle brûle alors assez difficilement et il peut être nécessaire de la faire brûler avec du bois. Elle peut également être vendue comprimée en briquettes pour une meilleure combustion.
Son utilisation a été interdite dans certaines agglomérations commeDublin à cause des poussières importantes dégagées par sa combustion.
Les feux de tourbe sont aussi utilisés pour faire sécher l'orge au cours du processus de fabrication de certainswhiskies écossais.
La combustion de la tourbe a une odeur très particulière qui se répand encore dans les villages à l’arrivée de l’hiver en Irlande. Cette odeur est associée avec les soirées en famille ou au pub autour du feu et devient l’objet d’un commerce folklorique.
Elle est remise en cause en Irlande commecombustible, du fait de son impact écologique[8].
La tourbe peut également être utilisée en tant que combustible dans la préparation de plats, comme sur l'île d'Ouessant, où elle est traditionnellement utilisée pour la cuisson de ragoûts[9] et desaucisses d'Ouessant[10].
Quand une tourbière est drainée, elle peut lentement brûler horizontalement et verticalement sous le sol superficiel durant des années parfois (Black et coll., 2016 ; Usup et coll., 2004), entrainant la consommations de carburant probablement la plus importante au monde si on la rapporte aux unité de surface au sol brûlée[11]. Ils sont les plus courants en Indonésie, car ce pays contient la plus grande superficie de tourbières tropicales défrichées et le plus grand volume de tourbières tropicales drainées, àSumatra etKalimantan[12],[13]. Le Brésil abrite encore plus de tourbières tropicales, maisà ce jour[Quand ?] encore peu drainées[13].
Selon la première (2018) revue de la littérature scientifique sur les émissions detourbe fumante, en raison dudrainage des tourbière et du réchauffement climatique, on constate dans le monde une forte augmentation de la quantité, surface et durée defeux couvants de tourbières[14]. Ces feux sont difficiles à détecter à leur début, puis impossibles à stopper quand ils ont pris une certaine ampleur, sont bien moins impressionnants que les mégafeux très médiatisés, car essentiellement souterrains et longs (mois ou années),« se propageant dans un front couvant auto-entretenu, de faible intensité, mais largement distribué à dans les couches de tourbe souterraines »). Selon Robert R. Noir & al. (2016), ils sont néanmoins« les plus grands incendies sur Terre en termes de consommation de combustible, signalés sur six continents et responsables d’épisodes de brume régionaux »[14]. Cette brume de basse altitude diminue grandement laqualité de l'air, contribue aux émissions de GES, demétaux lourds etmétalloïdes toxiques et écotoxiques[11], ainsi que de gaz toxiques (CO notamment) et de particules nocives[15], et est une cause fréquente d'urgences sanitaire et d'autres problèmes desanté publique (asthme,maladies cardiovasculaires, dépression…). Elle peut perturber les transports[14] et le tourisme. Il a été évalué (extrapolation à partir d'analyse de laboratoire) que le feu de tourbe remarquable de 2008 sur le chemin Evans enCaroline du Nord, à lui seul a constitué 4 à 6 % de l'inventaire annuel des États-Unis pour les particules PM2.5 et les émissions de PCDD/PCDF, et 5 % de la quantité de CO émise dans le pays en un an[15].
Ces feux de tourbes sont encore mal compris. Leur fumée et leur teneur en particules fines et ultrafines diffèrent en fonction de la latitude, probablement car les tourbes tropicales contiennent plus de carbone qu'en zone circumpolaire et tempérée (56,0 contre 44,2 %) et que leur dynamique de combustion diffère[14]. Le régime de combustion des feux de forêt est encore mal compris, et il semble« très sensible à des variables de terrain inconnues »[14].
La tourbe a longtemps pu servir de matériau de construction dans les régions où le bois fait défaut. EnIslande par exemple, elle a été très utilisée auMoyen Âge pour la construction de fermes appeléestorfbær (« maisons de gazon »). EnIrlande, les familles pauvres l'utilisaient pour la construction de petites maisons, notamment auxXVIIe et XVIIIe siècles[16].
Des briques de tourbes sont alors agencées pour former les murs, et un tapis depelouse est déroulé sur lacharpente du toit. La tourbe présente en effet l'avantage d'être facilement manipulable et d'être un bonisolant thermique, grâce à sa forte porosité.
Considérant que l'accumulation moyenne de tourbe annuelle est d'environ 1 mm[18], la formation de la tourbe s'effectue sur plusieurs milliers d'années. À l'échelle humaine, la tourbe n'est pas un produit renouvelable au même titre que lesautres combustibles fossiles et son utilisation tend à l'épuisement des ressources[19].
Différentes alternatives existent à l'utilisation de la tourbe, par exemple en agriculture et en horticulture, la tourbe peut être remplacée en partie par du compost, de la vermiculite, de la fibre de coco[20]. Toutefois, aucun de ces matériaux n'ont démontré le potentiel de remplacer complètement la tourbe en termes de durabilité, disponibilité et qualité comme substrat de croissance[21]. En horticulture, l'utilisation de fibres de sphaignes non décomposées pourrait s'avérer une alternative intéressante. Les sphaignes non décomposées et la tourbe de sphaigne ont des propriétés très similaires et les fibres de sphaigne peuvent remplacer, même à 100 % la tourbe de sphaigne sans diminuer la qualité du substrat horticole[22]. Les fibres de sphaignes contrairement à la tourbe consistent en une ressource renouvelable. De plus, comme la culture de sphaigne s'effectue sur des tourbières remouillées (paludiculture), certaines fonctions écosystémiques sont donc restaurées (séquestration de carbone, refuge de biodiversité…). La culture de sphaignes apparait donc une alternative intéressante à l'extraction de la tourbe et une voie prometteuse pour la gestion responsable des tourbières[5].
Une gestion plus responsable de la ressource en tourbe inclut la protection des tourbières et leur restauration. Depuis le début desannées 1990, la tourbe n'est plus exploitable enSuisse ni en Région wallonne (Belgique). En effet, lestourbières sont considérées comme sites d'importance nationale et sont donc protégés.
↑Charles Adolphe Wurtz, Jules Bouis.Dictionnaire de chimie pure et appliquée: comprenant la chimie organique et inorganique, la chimie appliquée à l'industrie, à l'agriculture et aux arts, la chimie analytique, la chimie physique et la minéralogie, volume 2, Hachette, 1870,[lire en ligne].
↑a etbPujiLestari, Akbar R.Tasrifani, Wiranda I.Suri et Martin J.Wooster, « Gaseous, particulate matter, carbonaceous compound, water-soluble ion, and trace metal emissions measured from 2019 peatland fires in Palangka Raya, Central Kalimantan »,Atmospheric Environment,vol. 316,,p. 120171(ISSN1352-2310,DOI10.1016/j.atmosenv.2023.120171)
