2018 :Une année de sécheresse – le changement climatique provoque une augmentation du nombre d'eaux douces qui s'assèchent, au moins temporairement. Aussi, de nombreux lacs rétrécissent de façon permanente ou ont complètement disparu. Vers 90, 000 kilomètres carrés de surface d'eau ont déjà disparu au cours des 30 dernières années. Cette tendance n'est pas seulement une menace pour les réserves d'eau potable et les grands écosystèmes - les eaux douces séchées jouent également un rôle important dans le cycle mondial du carbone, et peut être responsable de la libération de CO2 et d'autres gaz importants pour le climat. Deux études récemment publiées menées avec la participation de l'Institut Leibniz d'écologie des eaux douces et des pêches continentales (IGB) révèlent que l'importance de ce phénomène a jusqu'à présent été sous-estimée.

Un élément clé des rapports d'évaluation publiés par le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) est le cycle global du carbone :le carbone (C) existe sous plusieurs formes différentes dans la roche, sols, l'eau, air, organismes et atmosphère; des processus d'échange continu se produisent entre ces sphères. Le carbone sous forme de CO2 agit comme un gaz à effet de serre dans l'atmosphère. "Lors du calcul des flux de matière dans le cycle du carbone, certains habitats sont trop complexes à capturer, c'est pourquoi ils ne sont pas considérés séparément dans le rapport du GIEC, " a expliqué le Dr Gabriel Singer, Leader du groupe de recherche IGB Fluvial Ecosystem Ecology et co-auteur des deux études. Et pourtant des rivières, des lacs, étangs et ruisseaux qui tombent partiellement ou complètement à sec, ou qui ont des niveaux d'eau en baisse, peut jouer un rôle important dans les émissions mondiales de CO2, comme le montre l'équipe d'auteurs :lorsque l'on considère les sédiments lacustres secs en permanence et les surfaces sèches saisonnièrement de toutes les différentes eaux douces, les estimations des flux de CO2 des eaux continentales intérieures vers l'atmosphère doivent être augmentées d'environ 10 %. En tant que tel, les eaux douces jouent un rôle plus important dans le cycle mondial du carbone qu'on ne le supposait auparavant.

Les lacs sont considérés comme des puits de carbone – cela n'est vrai que dans une certaine mesure

L'équipe a analysé de nombreuses publications qui ont contribué ces dernières années à déterminer les émissions de CO2 des eaux douces et leur contribution au cycle du carbone, et les raisons de leur dessiccation accrue. À proprement parler, eaux douces, et les lacs en particulier, agissent principalement comme des puits de C – une accumulation de carbone à long terme se produit dans leurs sédiments. Si les niveaux d'eau baissent, cependant, une part croissante du fond du lac est exposée à l'oxygène atmosphérique. Les sédiments plus secs deviennent, plus la respiration aérobie augmente - la matière organique morte au fond du lac est utilisée par les bactéries, ce qui conduit à son tour à la production de CO2. « Notre analyse montre que les lacs ne doivent pas être considérés comme des puits de C; au contraire, ils émettent du carbone gazeux lorsqu'ils tombent à sec, " a souligné Gabriel Singer. Ces effets sont susceptibles de prendre de l'importance dans un climat changeant :à l'échelle mondiale, par exemple, environ 90, 000 kilomètres carrés de surface d'eau ont complètement disparu au cours des 30 dernières années.

Sur la base des connaissances accumulées, l'équipe d'auteurs a calculé un niveau de base approximatif pour la proportion du cycle mondial du carbone qui peut être attribuée à l'assèchement des eaux intérieures. "Environ 0,2 gigatonnes de CO2 sont émises dans le monde par les eaux intérieures sèches chaque année. À titre de comparaison :le flux annuel de CO2 des eaux douces continentales est d'environ 2 gigatonnes, et les flux anthropiques provenant des combustibles fossiles totalisent environ 9 gigatonnes chaque année, " a déclaré Gabriel Singer. Il est difficile d'estimer dans quelle mesure les influences anthropiques sont responsables de l'augmentation de l'aridité; les influences potentielles sont attribuées au changement d'utilisation des terres dans les zones de captage d'eau ou à des mesures qui provoquent l'assèchement permanent des lacs suppression. Et, bien sûr, l'assèchement local peut également être une conséquence des changements de température et de précipitations associés au changement climatique mondial.

Les réservoirs sont des cibles potentielles pour réduire les émissions de CO2 des eaux intérieures

Les résultats de l'étude offrent à l'humanité de nouvelles pistes d'action. "Plus nous en savons sur le fonctionnement du cycle mondial du carbone, plus nous pouvons identifier facilement les cibles potentielles, en particulier lorsqu'il s'agit d'absorber les éventuels effets de rétroaction du changement climatique, " a déclaré Gabriel Singer. Réservoirs, par exemple, sont des eaux artificielles où il est consciemment accepté que les zones de sédiments s'assèchent à plusieurs reprises lors des fluctuations du niveau de l'eau. Il est essentiel d'entreprendre une évaluation globale du rôle joué par de tels systèmes dans le cycle du carbone. Cette évaluation comprend également la fourniture d'informations détaillées sur les émissions de gaz à effet de serre. Ceci est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit de sélectionner des sites pour la construction de nouveaux réservoirs potentiels, mais aussi sur la manière dont la gestion des retenues existantes peut être adaptée ou si, peut-être, ces réservoirs devraient même être supprimés.

Un autre article de l'équipe de Gabriel Singer publié récemment explore les effets de l'alternance de phases sèches et humides dans les écosystèmes fluviaux sur les flux de matière. Pendant son séjour en tant que jeune scientifique invitée à l'IGB, Marisa Arce a enquêté sur l'existence de l'azote dans les sédiments, oxydation de l'ammoniac, et les émissions de protoxyde d'azote, un autre gaz à effet de serre important. En réalité, le protoxyde d'azote diminue pendant les périodes sèches, mais augmente à nouveau dès qu'il y a des précipitations. Les résultats aident les scientifiques à comprendre plus clairement le comportement des flux d'azote dans les rivières et les ruisseaux exposés à une alternance de phases sèches et humides. En raison du changement climatique, un tel scénario affectera un plus grand nombre d'écosystèmes fluviaux à l'avenir – et pourrait modifier le rôle qu'ils jouent dans les cycles mondiaux de la matière.