L'Arctique se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète. Une conséquence de cette tendance est le dégel du pergélisol, une couche de terre qui est restée gelée pendant des milliers d'années dans certaines régions. Ce sol et cette végétation gelés contiennent actuellement plus du double du carbone présent dans l'atmosphère.

Comme le pergélisol dans le nord de l'Alaska, Canada, La Sibérie et d'autres régions de haute latitude dégèlent, les microbes du sol consomment des matières organiques, dégageant du dioxyde de carbone ou du méthane, un gaz à effet de serre encore plus puissant, dans les lacs et l'atmosphère.

Mais un plus chaud, un climat plus humide peut également entraîner le déplacement d'une plus grande quantité de carbone provenant des plantes terrestres vers les lacs. Un plus grand flux de carbone des plantes et des sols vers les lacs arctiques stimule les émissions de gaz à effet de serre des plans d'eau. Et dans une région largement inexplorée avec des millions de lacs, c'est toujours un mystère de savoir combien de carbone se déplace de la terre vers les lacs, et finalement dans l'atmosphère.

De nouvelles recherches menées par l'Université de Washington et l'U.S. Geological Survey suggèrent que de nombreux lacs représentent peu de menace pour les niveaux mondiaux de carbone, au moins pour l'instant. Dans l'appartement de l'Arctique, régions arides parsemées de milliers de lacs - un paysage qui représente environ un quart de toute la région arctique - de nombreux lacs fonctionnent comme des unités autonomes, ne dégageant pas beaucoup de dioxyde de carbone.

"Nous avons découvert que tous les lacs des hautes latitudes ne sont pas de grandes cheminées de carbone dans l'atmosphère, et que les lacs de la région ne traitent pas activement beaucoup de pergélisol ou de carbone végétal provenant de la terre, " a déclaré l'auteur principal Matthew Bogard, chercheur postdoctoral à l'UW School of Environmental and Forest Sciences. "Documenter la nature hétérogène des lacs nordiques, comme nous l'avons fait ici, définira mieux le rôle des lacs arctiques dans le cycle mondial du carbone.

La recherche sera publiée en ligne le 11 février dans la revue Géosciences de la nature .

Les chercheurs ont visité 20 lacs plusieurs fois au cours d'une année dans la région des plaines du Yukon, au nord-est de l'Alaska :un vaste paysage sec parsemé de milliers de lacs et abritant le fleuve Yukon, Le dernier plus grand fleuve sans barrage d'Amérique du Nord. Leur objectif était de suivre le flux de carbone à travers le réseau trophique et de tester la chimie de l'eau dans chaque lac à la recherche de signes de carbone provenant du pergélisol dans une région qui n'avait jamais été étudiée de cette manière auparavant. Presque toutes les recherches connexes ont eu lieu dans une poignée de zones isolées de l'Arctique qui ne représentent pas nécessairement les caractéristiques des lacs de la région, les chercheurs ont dit.

"Le problème que nous avons surmonté dans cette étude est d'arriver à des endroits très difficiles sur le plan logistique afin d'avoir une meilleure image de ce qui se passe dans l'Arctique, qui a littéralement des millions de lacs, " a déclaré l'auteur principal David Butman, professeur adjoint à l'UW School of Environmental and Forest Sciences. "Ces résultats montrent la nécessité de mieux comprendre la diversité des écosystèmes de cette région."

Au cours de chacun des déplacements sur le terrain, l'équipe de recherche a volé en hydravion depuis Fairbanks, Alaska, dans un endroit éloigné de la réserve faunique nationale des plaines du Yukon, une zone regorgeant chaque été de canards migrateurs et autres oiseaux aquatiques. Leurs logements étaient modestes :une ancienne cabane de chasse maintenant entretenue par le U.S. Fish and Wildlife Service pour la recherche sur le terrain offrait un endroit sûr pour dormir, cuisiner, recharger l'équipement et filtrer l'eau après de longues journées sur le terrain. Les ours noirs et les orignaux sont communs dans cette région, en témoignent de grandes pointes sur les portes et les fenêtres de la cabine pour empêcher les animaux d'entrer.

Chaque jour, les chercheurs volaient de lac en lac, prélever des échantillons d'eau en s'agenouillant sur les pontons de l'avion et en larguant des sondes dans l'eau pour mesurer la température, l'oxygène dissous et d'autres caractéristiques du lac. Dans un bon jour, deux chercheurs et un pilote pourraient frapper huit lacs différents, devoir parfois laisser une personne derrière lui pendant une partie de la journée si les lacs étaient trop peu profonds pour décoller avec un avion à pleine charge.

Dans leurs analyses, the researchers found that nearly every lake they tested showed no sign of ancient carbon from permafrost, and much less production of carbon dioxide than expected.

Lakes emit carbon dioxide when it enters from outside sources in the landscape, such as rivers and groundwater. Aussi, bacteria and animals produce it while digesting their food, and carbon dioxide can build up if they generate it faster than plants and algae can suck it up during photosynthesis.

Mais ici, the research team saw evidence that many of the lakes were more balanced in production and uptake of carbon dioxide than lakes in other regions. Par conséquent, the lakes were a smaller source of carbon dioxide to the atmosphere than is observed in other parts of the world.

"The implications are that not all lakes are hot spots for releasing carbon from land, " Butman said. "But we don't yet know how these particular landscapes will change in a warmer climate, since this is the first time they've been studied."

Alors que le climat se réchauffe, large wildfires are expected to sweep across the Yukon Flats, potentially delivering an enormous load of land carbon to the lakes in this landscape that could stimulate more carbon dioxide emissions. The research team's current and future work will help benchmark what's happening now to better understand future changes.