Les pets de renne : ruminants arctiques, lichens et méthane
Les rennes sont bien plus que l'attelage du Père Noël. En tant que ruminants adaptés à la rude Arctique, ce sont des cuves de fermentation vivantes dont les gaz digestifs jouent un rôle surprenant dans le cycle du carbone du Grand Nord.
Une usine à gaz à quatre chambres
Les rennes, comme les bovins et les moutons, sont des ruminants dont l'estomac se divise en quatre compartiments : le rumen, le réseau, le feuillet et la caillette. Le rumen est une vaste chambre de fermentation où des milliards de bactéries, de protozoaires et de champignons décomposent les fibres végétales coriaces que l'animal ne peut digérer seul. Cette communauté microbienne libère des acides gras que le renne absorbe comme énergie, mais elle produit aussi de grands volumes de gaz, surtout du dioxyde de carbone et du méthane. Des microbes spécialisés, les archées méthanogènes, combinent l'hydrogène et le dioxyde de carbone restants de la fermentation pour les transformer en méthane. Le renne régurgite la nourriture partiellement fermentée, la remâche sous forme de bol alimentaire et l'avale de nouveau, gardant tout le système en marche. Il en résulte un flux continu de gaz digestif qui doit être évacué, ce qui fait de l'humble renne un véritable, quoique modeste, producteur de méthane de la toundra.
Le lichen : le carburant hivernal qui façonne le gaz
Ce qui distingue les rennes de la plupart du bétail, c'est leur régime hivernal. Quand la neige recouvre les herbes et les arbustes, les rennes creusent pour atteindre les lichens, surtout le pâle et ramifié lichen des rennes (espèces du genre Cladonia). Le lichen est un aliment inhabituel : riche en glucides facilement fermentescibles mais très pauvre en protéines, et les rennes possèdent des microbes intestinaux et des enzymes comme la lichénase qui leur permettent de l'exploiter là où d'autres herbivores mourraient de faim. Ce régime particulier remodèle la fermentation dans le rumen et modifie la quantité de méthane produite par rapport à l'été, lorsque les animaux passent aux herbes, aux laîches, aux champignons et aux feuilles riches en protéines. Les variations saisonnières du microbiote font donc que l'émission de gaz n'est pas constante mais monte et descend au fil de l'année arctique, suivant ce que le paysage gelé offre.
Le méthane des rennes et le climat arctique
Le méthane est un puissant gaz à effet de serre qui, à court terme, retient bien plus de chaleur par molécule que le dioxyde de carbone, si bien que les scientifiques qui étudient le réchauffement arctique surveillent chaque source. Un renne isolé émet bien moins de méthane qu'une vache laitière, car il est plus petit et mange moins, mais il existe des millions de rennes et de caribous sauvages et semi-domestiques autour de l'hémisphère nord. Des chercheurs de Norvège, de Suède et de Finlande ont mesuré les émissions de méthane des rennes pour intégrer ces animaux aux bilans régionaux de gaz à effet de serre. Les chiffres comptent parce que l'Arctique se réchauffe plusieurs fois plus vite que la moyenne mondiale, et comprendre chaque contribution, du pergélisol qui fond aux troupeaux qui pâturent, aide à modéliser l'avenir de la région. Les émissions des rennes sont faibles face aux sources industrielles, mais elles restent un fil réel et mesurable dans l'histoire enchevêtrée du carbone de la toundra.
Rots, pets et un mythe tenace
Il est tentant d'accuser les flatulences des rennes de leur contribution à l'effet de serre, mais la vérité est moins grossière. Chez les ruminants, l'écrasante majorité du méthane, souvent estimée à plus de quatre-vingt-dix pour cent, sort par la bouche sous forme de rots, l'éructation, et non par l'autre extrémité. Le gaz produit dans le rumen remonte et se libère quand l'animal rumine, si bien que l'empreinte climatique d'un renne est surtout éructée, pas pétée. De vraies flatulences se produisent tout de même, issues de la fermentation plus loin dans l'intestin, mais c'est la voie mineure. Les rennes sont élevés depuis des milliers d'années par des peuples arctiques comme les Samis, qui connaissent intimement ces animaux, et la science moderne n'a fait qu'ajouter des détails à cette relation ancienne, révélant le moteur microbien affairé et gazeux qui bourdonne dans chaque renne.
Le saviez-vous ?
- Chez les ruminants comme le renne, plus de quatre-vingt-dix pour cent du méthane est libéré par les rots, pas par les pets.
- Les rennes survivent à l'hiver grâce au lichen, un aliment si pauvre en protéines que la plupart des herbivores y mourraient de faim.
- Les méthanogènes, les microbes qui fabriquent le méthane dans l'intestin du renne, sont des archées : un domaine du vivant distinct des bactéries ordinaires.
- L'émission de méthane d'un renne change avec les saisons, à mesure que ses microbes intestinaux passent du lichen d'hiver à la verdure d'été.
Le saviez-vous
Le lichen des rennes qui nourrit l'animal durant l'hiver arctique n'est pas du tout une mousse mais un lichen, une association entre un champignon et une algue, et ce sont les microbes qui le fermentent qui transforment finalement cet étrange aliment en gaz.
Sources
- Storeheier et al., Nutritive value of terricolous lichens for reindeer in winter, The Lichenologist, 2002
- Hansen et al., Methane emissions from reindeer and their role in Arctic greenhouse-gas budgets, Rangifer / Polar Research, 2010
- Aagnes, Sørmo & Mathiesen, Ruminal microbial digestion in free-living reindeer, Applied and Environmental Microbiology, 1995