Dans deux grands fleuves arctiques, un climat changeant et des activités humaines changeantes suscitent une réaction surprenante. Crédit :Norman Kuring, Nasa
Au cours des dernières décennies, l'Arctique a commencé à montrer des signes de bouleversements écologiques importants. Le taux de réchauffement dans l'Arctique est près du double de la moyenne mondiale, et ces changements déclenchent une cascade d'effets environnementaux déstabilisants. La glace fond, le pergélisol fond, et les experts disent que les incendies dans les forêts arctiques sont aussi dommageables qu'ils l'ont été en 10, 000 ans.
Mais de nouvelles recherches suggèrent que les mêmes facteurs à l'origine du changement climatique de l'Arctique alimentent une réponse géologique qui pourrait jouer un petit rôle dans la lutte contre les effets néfastes de ces changements.
Dans une étude publiée dans la revue Sciences et technologies de l'environnement , des chercheurs de la Florida State University rapportent que, dans deux grands fleuves arctiques, 40 ans de changement climatique semblent avoir renforcé un processus naturel qui consomme et stocke le dioxyde de carbone atmosphérique.
Le processus d'intérêt pour les chercheurs était la production d'alcalinité fluviale, ou la capacité de l'eau de la rivière à résister aux changements qui la rendraient plus acide. L'alcalinité est produite lorsque le dioxyde de carbone dissous dans l'eau de pluie altère les surfaces rocheuses. Comme les roches sont altérées, l'atome de carbone contenu dans le dioxyde de carbone est transformé d'un gaz dans l'atmosphère en un sel qui peut être stocké géologiquement pendant des millénaires.
En général, plus l'alcalinité détectée dans un cours d'eau donné est élevée, plus le dioxyde de carbone était retiré de l'atmosphère.
"La production d'alcalinité est un moyen naturel pour la Terre de recycler le dioxyde de carbone atmosphérique, " a déclaré l'auteur principal de l'étude Travis Drake, un doctorant dans le département de la Terre de FSU, Sciences de l'océan et de l'atmosphère.
La production d'alcalinité constitue un "puits de dioxyde de carbone, " un système qui fonctionne en opposition aux émissions naturelles et anthropiques de dioxyde de carbone. Les chercheurs ont cherché à déterminer comment l'évolution de l'activité humaine et les changements dramatiques du climat arctique pourraient affecter la production d'alcalinité dans deux des plus grands fleuves de la région, l'Ob' et le Ienisseï.
Les augmentations de l'alcalinité dans l'Ob' et l'Ienisseï étaient considérablement plus élevées que les systèmes fluviaux de même grande taille dans le monde. Crédit :Travis Drake
Il y avait des moyens simples d'échantillonner l'alcalinité dans les rivières modernes, mais pour les mesures historiques, l'équipe s'est appuyée sur des rames de données de biosurveillance vieilles de plusieurs décennies.
"Comme il y a de nombreux changements en cours dans l'Arctique en raison du changement climatique et d'autres activités anthropiques, nous avons émis l'hypothèse que la production d'alcalinité peut également avoir changé au fil du temps, " a déclaré Drake. " Grâce à la collaboration avec nos collègues russes, nous avons pu récupérer un ensemble de données d'alcalinité historique datant de l'ère soviétique."
Après avoir analysé les données et comparé les taux d'alcalinité historiques avec les mesures contemporaines, les soupçons des chercheurs ont été confirmés. Non seulement l'alcalinité a augmenté pour les rivières Yenisei et Ob', mais les taux avaient grimpé en flèche de 185 et 134 pour cent respectivement au cours de l'intervalle de 40 ans, deux chiffres qui éclipsent les taux d'augmentation dans des rivières de même grande taille comme le Mississippi (59 pour cent au cours des 47 dernières années).
Les causes possibles des augmentations considérables de l'alcalinité sont multiples. Dégel du pergélisol, augmentation des débits d'eau, exposition de surfaces minérales non altérés, les changements dans les dépôts acides de l'industrie humaine et la fertilisation par le dioxyde de carbone de la vie végétale de l'Arctique sont autant de pièces potentielles de ce puzzle inattendu.
Mais le résultat est simple :dans ces rivières qui sillonnent des milliers de kilomètres à travers le rude paysage arctique, l'activité humaine semble déclencher une réaction prononcée.
« Si le changement climatique provoque une augmentation de la production d'alcalinité dans l'Arctique, cela pourrait agir comme une légère rétroaction négative au réchauffement, Ce qui est une bonne chose, " dit Drake.
Alors que l'alcalinité croissante n'approchera pas l'ampleur de la réponse requise pour contrebalancer les émissions anthropiques de dioxyde de carbone, les chercheurs ont déclaré que ces résultats illustrent la manière dynamique dont les systèmes terrestres réagissent aux changements climatiques extrêmes.
"Nous devons encore beaucoup nous inquiéter du taux alarmant auquel le CO2 augmente dans notre atmosphère, mais cela met en évidence la complexité et la dynamique quelque peu homéostatique du cycle global du carbone, " dit Drake.
