Des capteurs aquatiques sont utilisés dans des cours d'eau comme celui-ci, Quebrada Sonadora, qui est l'un des sites d'étude dans les montagnes Luquillo de Porto Rico où les chercheurs ont surveillé les niveaux de nitrate avant et après les ouragans Irma et Maria. Crédit :William McDowell/UNH
Des chercheurs de l'Université du New Hampshire ont découvert des niveaux de nitrate sans précédent, un nutriment essentiel pour les plantes, dans les cours d'eau et les bassins versants de Porto Rico pendant un an après deux ouragans majeurs consécutifs en 2017. Cette quantité élevée de nitrates peut avoir des implications importantes sur le changement climatique qui pourraient nuire à la régénération des forêts et menacer les écosystèmes le long du littoral de Porto Rico en augmentant les proliférations d'algues et les zones mortes.
"Le nitrate est important pour la croissance des plantes, mais c'est un cas où vous pouvez avoir trop d'une bonne chose, " a déclaré William McDowell, professeur de sciences de l'environnement à l'UNH. « Les niveaux de nitrate que nous observions étaient exceptionnellement élevés. Au cours des trois dernières décennies, nous avons remarqué des niveaux élevés de nitrate juste après un ouragan, mais après ces grandes tempêtes consécutives, les roues sont sorties du bus. Nous avons vu une augmentation des niveaux de nitrate qui ne s'est toujours pas complètement rétablie."
Les chercheurs ont utilisé des capteurs aquatiques dans les ruisseaux des montagnes tropicales de Luquillo à Porto Rico pour obtenir des lectures toutes les 15 minutes afin de suivre la chimie hebdomadaire des ruisseaux après l'ouragan Irma (août 2017) et l'ouragan Maria (septembre 2017). Ils ont comparé ces nouvelles données aux résultats hebdomadaires de la chimie des ruisseaux compilés au cours des 35 dernières années, le plus long record de chimie des ruisseaux tropicaux au monde. Comme prévu par les ouragans passés, les concentrations de nitrates ont augmenté pendant quelques mois après chaque tempête, culminant à environ quatre mois. Les résultats, rapporté lors de la réunion d'automne 2018 de l'American Geophysical Union (AGU) à Washington, D.C., a révélé que contrairement aux ouragans passés, l'augmentation était encore évidente neuf mois après l'ouragan Maria et n'est pas revenue aux niveaux de base précédents. Les lectures de base sont restées plus élevées et chaque fois qu'il pleuvait, les niveaux de nitrate augmentaient, même après de petits orages, reflétant probablement les principaux processus biotiques (décomposition des feuilles et des arbres et repousse de la végétation) qui contrôlent les flux de nitrate.
Le ruisseau généralement tranquille de la Quebrada Sonadora, l'un des sites d'étude des capteurs aquatiques, maintenant en rage avec précipitation, eau boueuse juste après un orage. Crédit :William McDowell/UNH
"Après les ouragans Irma et Maria, il semble y avoir une "nouvelle normalité" pour le niveau de base de nitrate, " a déclaré McDowell. " Si cela continue et que les ruisseaux de montagne transportent ces niveaux plus élevés de nitrate vers l'océan, cela pourrait perturber l'écosystème côtier, mettant peut-être en danger les coraux et autres espèces marines."
La productivité forestière est également préoccupante. Sur la base d'études et d'observations antérieures sur le site d'étude de Luquillo, la fréquence historique des impacts directs des ouragans majeurs sur l'île a été estimée à tous les 50-60 ans. Mais des archives récentes montrent que cela se produit désormais une fois tous les 10 ans. Avec cette augmentation de la fréquence et de la force des tempêtes, on peut s'attendre à une exportation beaucoup plus importante de nitrate vers les eaux côtières limitées en azote qu'on ne l'avait estimé auparavant, ce qui pourrait épuiser les stocks permanents de nitrate dans la forêt et avoir des effets incertains sur la productivité et la repousse des forêts.
