Une étude de l'EPFL a mesuré pour la première fois l'impact du changement climatique sur les ruisseaux alpins, et les résultats sont assez inquiétants :après un hiver peu enneigé, ces flux libèrent plus de dioxyde de carbone qu'ils n'en absorbent.
De nombreux chercheurs étudient l'impact du changement climatique sur les Alpes. Et l'un des effets les plus évidents est la faible chute de neige observée ces dernières années. Des chercheurs de l'EPFL ont découvert que ce manque de neige a également un impact sur les ruisseaux de montagne. Nous savons depuis une dizaine d'années que ces ruisseaux, avec les lacs et rivières des Alpes, libérer une grande quantité de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère en tant que phénomène naturel. Mais l'étude montre qu'un hiver chaud avec peu de chutes de neige peut changer tout cela. Le manque de neige signifie qu'une fois le printemps venu, les flux libèrent plus de CO2 qu'ils n'en absorbent. "C'est la première étude qui montre l'impact du changement climatique sur le cycle global du carbone dans les ruisseaux alpins, " explique Tom Battin, directeur du Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER) et co-auteur de l'étude, qui vient de paraître dans la revue Écosystèmes .
Comparer deux hivers
Ce phénomène a été signalé après que les chercheurs ont comparé les données de deux hivers consécutifs - l'hiver 2012-2013, ce qui était considéré comme normal, et celui de 2013-2014, qui était exceptionnellement chaud. "Après un hiver normal, notre étude a montré que pendant une "fenêtre magique" de 70 jours, ' les cours d'eau absorbent plus de dioxyde de carbone par photosynthèse qu'ils n'en produisent naturellement, " explique Amber Ulseth, chercheur au SBER et auteur principal de l'étude. "Après un hiver chaud avec très peu de chutes de neige, plus de production de CO2 a lieu au printemps, ce qui signifie que les flux libèrent plus de dioxyde de carbone qu'ils n'en absorbent. Il n'y a pas de fenêtre magique, et les ruisseaux alpins deviennent un producteur net de CO2.
À ce stade, il est encore difficile pour les chercheurs de mesurer la quantité exacte de CO2 rejetée dans l'atmosphère. Ils peuvent, cependant, déterminer certaines des conséquences potentielles. Les rivières alimentées par ces petits ruisseaux alpins seront, par exemple, reçoivent moins de carbone organique avec moins de fonte des neiges pour stimuler leur métabolisme. Moins de fonte des neiges pourrait avoir un impact inquiétant sur l'ensemble de l'écosystème, car cela peut finir par altérer le débit d'eau. Les auteurs de l'étude pensent également qu'il serait intéressant d'étudier l'impact que cela est susceptible d'avoir sur le réseau hydroélectrique qui dépend de ces rivières – notamment les barrages – et les conséquences potentielles sur le cycle du carbone au sein de ces ruisseaux alpins.
Capteurs de haute technologie
Pour mieux comprendre le comportement de ces ruisseaux de montagne, la dernière génération de capteurs environnementaux a été déployée pendant 18 mois dans 12 cours d'eau qui se jettent dans la rivière Ybbs dans les contreforts autrichiens. Les capteurs étaient placés entre 700 et 1, 500 mètres au-dessus du niveau de la mer et mesuré l'écosystème aquatique de la région – une première dans ce genre d'étude. Toutes les cinq minutes, ils ont mesuré trois paramètres :l'intensité lumineuse, la température de l'eau du cours d'eau et les niveaux d'oxygène. Avec ces données, il a été possible d'observer le processus de photosynthèse et la « respiration du carbone, " qui à son tour a fourni des informations sur le flux de carbone. " Cette recherche n'aurait pas pu être menée il y a dix ans car les capteurs que nous utilisions n'existaient pas, " dit Ulseth. " En collectant des données toutes les cinq minutes, nous pourrions vraiment prendre le pouls de chaque cours d'eau et mesurer le métabolisme de l'ensemble de l'écosystème."
Nouvelle étude valaisanne et big data
Les équipes de Battin vont désormais plus loin dans leurs recherches. Depuis un an, ils ont travaillé sur 12 ruisseaux situés à Valsorey, Champéry et le Val Ferret en Valais, et dans le Vallon de Nant dans le Canton de Vaud. Les chercheurs ont pris des mesures plus approfondies dans cette région, qui est plus élevée et plus vaste que la région des contreforts autrichiens utilisée pour l'étude précédente. Et au lieu de trois paramètres, dix paramètres sont mesurés toutes les dix minutes à l'aide de nouveaux capteurs. Cette phase du projet de recherche est soutenue par l'EPFL Valais-Wallis, le Fonds national suisse de la recherche scientifique et le projet européen "C-Cascades", qui vise à mieux comprendre le rôle du cycle du carbone dans la régulation du climat.
