Les lacs peu profonds peuvent être une source importante de rejet de méthane dans l'atmosphère. Crédit :Ben Goldsmith
Les lacs peu profonds dans les paysages agricoles émettront des quantités beaucoup plus importantes de méthane, principalement sous forme de bulles (ébullition) dans un monde plus chaud, qui est un mécanisme potentiel de rétroaction positive au réchauffement climatique.
Les plantes submergées sont des prédicteurs clés de l'ébullition de méthane. La combinaison du réchauffement et de la perte de plantes semble transformer les lacs peu profonds en machines à bulles de méthane.
Telles sont les principales conclusions d'une étude publiée aujourd'hui dans Nature Changement Climatique dirigé par le chercheur principal Thomas A. Davidson, du Département des biosciences et du Centre de recherche arctique, Université d'Aarhus, Danemark.
Le méthane est un puissant gaz à effet de serre dont le potentiel de réchauffement est 25 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone. Les lacs peu profonds sont de plus en plus reconnus comme jouant un rôle important dans le cycle mondial des gaz à effet de serre. Étant donné le nombre de lacs peu profonds dans le monde, ils ont potentiellement une grande influence sur les concentrations atmosphériques de méthane, qui continuent d'augmenter.
Le méthane est libéré des lacs de plusieurs façons, à la fois par diffusion de gaz dissous et par des bulles libérées des sédiments, aussi appelé ébullition. L'ébullition n'est pas constante, mais se produit dans les épisodes de libération de bulles, il est donc difficile de mesurer avec précision. Par conséquent, la quantité de méthane libérée sous forme de bulles par les lacs n'est pas claire, nous ne savons pas non plus comment il réagira à la combinaison du changement climatique et de l'enrichissement en nutriments.
Des plantes submergées abondantes peuvent réduire le flux de méthane dans l'atmosphère. Crédit :Ben Goldsmith
La présente étude a utilisé l'expérience de changement climatique de mésocosme d'eau douce la plus longue au monde pour étudier comment le réchauffement et l'eutrophisation pourraient interagir pour modifier l'ébullition de méthane à l'avenir.
Les résultats ici étaient frappants car ils montraient que la combinaison d'une augmentation de la charge en nutriments et du réchauffement avait un effet synergique sur l'ébullition du méthane. En l'absence d'enrichissement en nutriments, le réchauffement à lui seul a augmenté l'ébullition annuelle de méthane d'environ 50 pour cent et sa contribution relative aux émissions totales de méthane est passée d'environ 50 pour cent à 75 pour cent.
En contraste frappant, lorsque les niveaux de nutriments étaient élevés, le réchauffement a multiplié par au moins six fois les émissions totales de méthane, et dans certains cas, 17 fois, et la proportion d'ébullition est passée à 95 pour cent du flux annuel total de méthane.
Les plantes immergées réduisent l'ébullition de méthane
Enrichissement en nutriments, ou eutrophisation, est l'impact humain le plus courant sur les eaux douces, avec tous les lacs des paysages agricoles susceptibles d'être touchés.
L'émission moyenne annuelle de méthane (divisée en diffusion et ébullition) de différents traitements expérimentaux au sein du mésocosme. Niveaux de nutriments élevés et faibles, puis trois niveaux de température - AMB est la température ambiante, A2 est de +2-3 degrés C et A2+ est de +4-5 degrés C. Crédit :Thomas A. Davidson
Une caractéristique de l'eutrophisation dans les lacs peu profonds est la perte de biodiversité et le remplacement des plantes submergées par le phytoplancton en tant que producteur primaire dominant.
L'étude actuelle a identifié l'abondance de plantes submergées comme un prédicteur clé de l'ébullition de méthane. Cependant, où les plantes étaient abondantes, l'ébullition de méthane a été réduite par rapport à l'absence de plantes, même à des températures plus élevées.
Cela suggère qu'à travers une gestion prudente des paysages agricoles et des eaux douces assurant la prolifération des plantes submergées, l'ébullition de méthane peut être minimisée et en plus les conditions écologiques et la biodiversité de l'eau douce en bénéficieront.
