Pendant longtemps, les scientifiques évaluant le cycle global du carbone considéraient les rivières et les ruisseaux comme des tuyaux, canaliser le carbone et d'autres solutés de la terre vers la mer. Aujourd'hui, cependant, les scientifiques savent qu'en cours de route, ces eaux intérieures "respirent" également du carbone et d'autres gaz dans l'atmosphère.

En réalité, le rôle critique de cette « évasion » de gaz à effet de serre des rivières et des ruisseaux était, pour la première fois, incorporé dans le cinquième rapport d'évaluation du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat des Nations Unies en 2014.

Pourtant, beaucoup de choses restent inconnues sur la quantité de gaz réellement libérée par ces systèmes d'eau et la dynamique chimique et écologique qui affecte leur transport.

Une nouvelle étude de Yale révèle des informations importantes sur les facteurs qui influencent la libération de gaz à effet de serre de ces eaux intérieures, y compris une relation clé entre les tempêtes, écologie, et la topographie dans la modération de ce communiqué.

Dans une analyse des cours d'eau d'amont dans le centre du Connecticut, les scientifiques ont découvert que les concentrations de trois gaz à effet de serre—le dioxyde de carbone, protoxyde d'azote, et le méthane - augmenté dans les cours d'eau des zones humides pendant les tempêtes de pluie, mais a diminué ou est resté constant dans les cours d'eau boisés. Cependant, ces gaz étaient également moins susceptibles d'être rejetés par les cours d'eau des zones humides que par les cours d'eau des zones boisées, ils ont trouvé.

Écrire dans le Journal of Geophysical Research :Biogéosciences , ils concluent que ces écarts sont probablement dus au fait que les cours d'eau boisés ont tendance à être plus raides, créant une plus grande turbulence qui, à son tour, favorise les dégagements gazeux. Pendant ce temps, dans les cours d'eau des zones humides, ces apports étaient plus susceptibles d'être transportés en aval plus loin de leur source, dit Kelly Aho, doctorant à la Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) et auteur principal de l'étude.

« Quand vous pensez à quoi ressemble une zone humide, c'est logique :les zones humides sont vraiment plates, c'est pourquoi l'eau et la matière organique peuvent s'y accumuler, " Aho a dit. " En conséquence, pendant une tempête de pluie, ces zones humides et leurs sols sont une source de gaz à effet de serre. »

"Mais, " elle a ajouté, "les concentrations de gaz ne représentent que la moitié de l'équation."

La libération de gaz des rivières et des ruisseaux dépend également de la vitesse de transfert du gaz, ou la vitesse à laquelle les gaz se déplacent à travers la frontière air-eau. Un manque de turbulence a tendance à produire une vitesse de transfert de gaz plus faible et des vitesses plus lentes. Ainsi, alors que les concentrations de gaz à effet de serre dans les cours d'eau des zones humides augmenteront soudainement pendant une tempête de pluie, ces gaz sont plus susceptibles de rester piégés dans le plat, cours d'eau moins turbulents jusqu'à ce qu'ils rencontrent un terrain plus escarpé plus en aval.

Comprendre ces dynamiques, Aho a dit, sera essentiel pour développer des projections plus précises du cycle du carbone et des modèles climatiques, d'autant plus que les événements météorologiques extrêmes devraient augmenter au cours des prochaines décennies.

"Si un chercheur étudie la séquestration du carbone d'un point de vue local, ils peuvent simplement surveiller ce qui entre et sort verticalement dans une parcelle de terrain, " dit-elle. " Mais si cette zone comprend un ruisseau de zone humide, par exemple, les gaz sont susceptibles de s'éloigner de la parcelle qu'ils regardent; le carbone peut être libéré dans l'atmosphère en dehors de leur point de vue, donc vous pouvez totalement le manquer. Il est donc important de réfléchir à cette idée de transport latéral.

"C'est pourquoi les ruisseaux et les rivières sont si intéressants, " ajouta-t-elle. " Ils déplacent des solutés à travers le paysage, il faut donc en tenir compte."

L'article a été co-écrit par Peter Raymond, professeur d'écologie des écosystèmes à F&ES.