Les lacs d'eau douce d'Amérique du Nord deviennent de plus en plus salés en raison du développement et de l'exposition au sel de voirie. Une étude de 371 lacs publiée aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences rapporte que de nombreux lacs du Midwest et du Nord-Est connaissent des tendances à la hausse du chlorure, avec quelque 44 % des lacs échantillonnés dans ces régions subissant une salinisation à long terme.

L'étude est la première analyse à grande échelle des tendances du chlorure dans les lacs d'eau douce. Elle a été menée par une équipe de quinze chercheurs dans le cadre du programme de bourses du Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON), une initiative qui vise à former la prochaine génération de scientifiques et de praticiens de l'eau douce.

Auteur principal Hilary Dugan, limnologue à l'Université du Wisconsin-Madison et ancien boursier postdoctoral du Cary Institute of Ecosystem Studies, explique, "Nous avons compilé des données à long terme, et comparé les concentrations de chlorure dans les lacs et les réservoirs nord-américains aux modèles climatiques et d'utilisation des terres, dans le but de révéler si, comment, et pourquoi la salinisation évolue à de larges échelles géographiques. L'image donne à réfléchir. Pour les lacs, de petites quantités de développement du littoral se traduisent par de grands risques de salinisation. »

Les tendances des chlorures dans 371 lacs d'eau douce ont été analysées. Chaque lac mesurait plus de 4 hectares et contenait au moins 10 ans de données sur le chlorure. La majorité des lacs (284) étaient situés dans une région des lacs d'Amérique du Nord qui comprend le Connecticut, Maine, Massachusetts, Michigan, Minnesota, New Hampshire, New York, Ontario, Rhode Island, Vermont, et Wisconsin.

Depuis les années 40, l'utilisation de sel de voirie pour garder les routes d'hiver navigables s'est intensifiée. Chaque année, quelque 23 millions de tonnes métriques de dégivreur à base de chlorure de sodium sont appliqués sur les routes nord-américaines pour faire fondre la neige et la glace. Une grande partie de ce sel de voirie s'écoule dans les plans d'eau avoisinants, où il est reconnu comme une source majeure de pollution des eaux souterraines par les chlorures, ruisseaux, rivières, et lacs.

Pour évaluer l'exposition aux sels de voirie, l'équipe de recherche a évalué la densité des routes et la couverture terrestre dans une zone tampon de 100 à 1 500 mètres autour de chacun des 371 lacs étudiés. Les routes et les surfaces imperméables telles que les parkings et les trottoirs sont des indicateurs fiables pour l'application de sel de voirie car, en tant que zones développées, ils sont sensibles à des niveaux élevés de salage et de ruissellement.

Les résultats étaient clairs :les routes et autres surfaces imperméables situées à moins de 500 mètres du rivage d'un lac étaient un bon prédicteur de concentrations élevées de chlorure. Dans la région des lacs d'Amérique du Nord, 70 % (94 sur 134) des lacs avec plus de 1 % de couverture terrestre imperméable dans leur zone tampon de 500 mètres présentaient des tendances à la hausse du chlorure. Lorsque les résultats sont extrapolés à tous les lacs de la région des lacs d'Amérique du Nord, quelque 7, 770 lacs pourraient être menacés d'une augmentation de la salinité.

Si les tendances actuelles de salinisation se poursuivent, de nombreux lacs nord-américains dépasseront les niveaux de chlorure recommandés par l'EPA dans 50 ans. Au sein de cette étude, On s'attend à ce que 14 lacs de la région des lacs d'Amérique du Nord dépassent la concentration du critère de la vie aquatique de l'EPA de 230 mg/L d'ici 2050, et 47 sont en voie d'atteindre des concentrations de chlorure de 100 mg/L au cours de la même période.

Co-auteur Sarah Bartlett, un étudiant diplômé de l'Université du Wisconsin-Milwaukee, explique, "Ces résultats sont probablement une sous-estimation du problème de salinisation, comme un certain nombre de régions à forte application de sel de voirie, comme le Québec ou les provinces maritimes du Canada, n'avait pas de données sur le lac à long terme disponibles. » Co-auteur Flora Krivak-Tetley, un étudiant diplômé au Dartmouth College, ajoutée, « Il est également extrêmement difficile d'obtenir des taux d'application de sel de voirie à la fois dans le temps et à travers les régions. De meilleures données d'application nous permettraient de prévoir avec plus de précision la santé de l'écosystème.

Dans les lacs, il a été démontré que des niveaux élevés de chlorure modifient la composition du poisson, invertébrés, et le plancton qui forme la base du réseau trophique aquatique. La richesse et l'abondance des espèces aquatiques peuvent décliner, et dans des cas extrêmes, la salinisation peut empêcher les lacs de se mélanger - provoquant des conditions de faible teneur en oxygène qui étouffent la vie aquatique et réduisent la qualité de l'eau.

Les auteurs de l'étude recommandent que les meilleures pratiques de gestion des lacs reconnaissent que la gestion des rives s'étend bien au-delà du périmètre d'un lac. Alors que de nombreux États et municipalités reconnaissent l'importance de la gestion du littoral, ils notent que les règlements de zonage ne sont souvent appliqués qu'à moins de 300 mètres, et de nombreux lacs ne disposent pas des programmes de surveillance nécessaires pour suivre adéquatement la santé des lacs.

Co-auteur et conseillère en bourse Kathleen Weathers, un écologiste au Cary Institute of Ecosystem Studies et coprésident de GLEON, commentaires, « Dans la région des lacs d'Amérique du Nord - où le sel de voirie est une réalité - les routes et autres surfaces imperméables à moins de 500 mètres du rivage d'un lac sont une recette pour la salinisation. Nous devons gérer et surveiller les lacs pour nous assurer qu'ils restent « frais » et protègent la myriade de services qu'ils offrent, de la pêche et des loisirs à l'approvisionnement en eau potable.

L'état de chlorure d'un lac peut également fournir une fenêtre sur la santé écologique de son bassin hydrographique. Co-auteur Samantha Burke, un étudiant diplômé de l'Université de Waterloo, ajoute, "Contrairement aux ruisseaux et aux rivières qui coulent, l'eau réside dans les lacs pendant de longues périodes. Cela les rend vulnérables à la pollution de leurs bassins versants et de bons indicateurs d'alerte précoce de perturbation environnementale. »