L'étudiante Emily Cavaliere étudie un processus de purification de l'eau qui maintient les lacs « vivants » en hiver. Crédit :Dave Stobbe pour l'Université de la Saskatchewan
Alors que la plus grande partie de la nature dort paisiblement pendant les hivers canadiens rigoureux, les lacs sont plus que éveillés sous leur épaisse, couvertures glacées.
Doctorat de l'Université de la Saskatchewan L'étudiante Emily Cavaliere et sa superviseure Helen Baulch ont découvert qu'un processus chimique de nettoyage appelé « dénitrification » aide à maintenir la qualité de l'eau des lacs des Prairies pendant l'hiver, une inconnue scientifique antérieure.
"Mon travail a démystifié l'hypothèse des scientifiques selon laquelle les lacs sont en sommeil jusqu'au printemps, dit Cavalière. Là où il y a de l'eau, Il y a la vie."
En absorbant l'azote, les bactéries « amies » qui vivent dans les sédiments des lacs éliminent définitivement ce nutriment de l'eau. Ce processus de dénitrification est crucial pour maintenir la qualité de l'eau.
Avec des résultats publiés dans la revue Biogéochimie , Baulch et Cavaliere ont été les premiers à trouver des preuves que la dénitrification dans les lacs se produit sous la glace aussi rapidement qu'elle le fait en été. Les scientifiques ont jusqu'à présent supposé que les températures froides ralentiraient la dénitrification.
Des nutriments excessifs peuvent provoquer des proliférations d'algues. Ces efflorescences entraînent une mauvaise qualité de l'eau, augmenter le coût du traitement de l'eau. Ces organismes visqueux ressemblant à des plantes reçoivent un coup de pouce de croissance lorsque des nutriments tels que l'azote ou le phosphore pénètrent dans les plans d'eau.
Emily Cavaliere (à droite) et Emily Baulch. Crédit :Dave Stobbe pour l'Université de la Saskatchewan
"Le travail d'Emily nous aidera à comprendre comment les taux de cycle des nutriments de l'eau vont changer à l'avenir, à mesure que l'hiver raccourcit, " dit Baulch, professeur à la U of S School of Environment and Sustainability (SENS) et superviseur de Cavaliere. "C'est la clé pour comprendre la qualité future de l'eau et pour mieux gérer nos ressources en eau."
Cavaliere a découvert que le processus de nettoyage se poursuit en hiver, car les niveaux d'azote sont encore élevés dans l'eau. Cela incite les bactéries à maintenir la dénitrification quelle que soit la température.
Pendant trois longs hivers, elle a passé des heures à l'extérieur à recueillir des échantillons d'eau et de sédiments dans neuf lacs de la Saskatchewan. Elle a dû apprendre à percer la glace avec une tarière, le même type utilisé pour la pêche sur glace. Cela ne ressemblait en rien aux doux hivers de l'Oregon qu'elle avait connus chez elle, elle a dit.
« La recherche hivernale est vraiment rare partout dans le monde, mais particulièrement en Saskatchewan, où le froid crée des défis même pour les étudiants les plus courageux, " dit Baulch.
Avec l'intention d'obtenir son diplôme bientôt puis de poursuivre une bourse postdoctorale, Cavaliere espère continuer à rechercher les secrets de l'hiver cachés sous la surface des lacs.
La prochaine grande question qu'elle et Baulch aborderont est l'impact que le changement climatique, avec des hivers possibles plus courts et plus doux, aura sur l'élimination de l'azote dans les lacs et sur la façon dont les proliférations d'algues seront affectées à leur tour.
« Nous nous attendons à ce que les lacs deviennent plus vulnérables à la pollution par les nutriments, simplement à cause du réchauffement de la température de l'eau, " dit Baulch. " Cela signifie que nous nous attendons à voir des proliférations plus fréquentes et plus sévères. "
