Une équipe de recherche dirigée par l'Université de Bâle et l'Université de Montréal a examiné comment le réchauffement climatique en cours affecte le « comportement » des lacs. Les chercheurs ont découvert pourquoi, dans les eaux proches du fond, les lacs peuvent même se refroidir malgré le réchauffement à la surface, et quelles en sont les conséquences pour la production et l'émission de gaz à effet de serre. Les résultats de l'étude ont été publiés dans la dernière édition de la revue Lettres de Limnologie et Océanographie .

Les lacs jouent un rôle important dans le cycle mondial du carbone, agissant comme de grands bioréacteurs naturels. La température d'un lac représente une contrainte importante sur la quantité de dioxyde de carbone et de méthane qu'il émet dans l'atmosphère. Il était généralement admis que le réchauffement climatique stimule les processus respiratoires microbiens et la production de ces gaz à effet de serre, tout en réduisant le stockage de carbone dans les sédiments lacustres. Une équipe de recherche internationale a maintenant examiné ces interactions de plus près et découvert des effets inattendus.

Le projet de recherche visait non seulement les effets directs du réchauffement climatique, mais aussi indirects. L'objectif principal des enquêtes était la température de l'eau et la production de gaz à effet de serre dans les parties les plus profondes des lacs. "Nous ne voulons pas remettre en question les principes fondamentaux de la thermodynamique. Il ne fait aucun doute que les taux de processus métaboliques respiratoires dans les lacs sont généralement plus élevés lorsque la température de l'eau augmente, " explique le professeur Moritz Lehmann du Département des sciences de l'environnement de l'Université de Bâle. " Cependant, le changement climatique ne provoquera pas le réchauffement de tous les lacs partout. »

Se réchauffer près de la surface, refroidissement près du bas

Les lacs du monde entier se réchauffent à la surface. Cependant, ils perdent également en transparence en raison de la production accrue d'algues et de la turbidité accrue de l'eau du lac. "Le réchauffement des eaux de surface et la perte de transparence ont pour effet de piéger davantage de chaleur dans les couches supérieures des lacs, laissant les eaux profondes isolées thermiquement, ", déclare l'auteur principal, le Dr Maciej Bartosiewicz du Département des sciences de l'environnement de l'Université de Bâle. "Dans certaines circonstances, cela peut même conduire au refroidissement des masses d'eau près du fond du lac."

Le refroidissement subtil ralentit les processus de décomposition respiratoire et la production de dioxyde de carbone dans les lacs, augmentation de l'enfouissement du carbone dans les sédiments. Les simulations du modèle suggèrent que les effets observés sont plus pertinents pour les lacs relativement petits et peu profonds, qui représentent environ la moitié de la surface mondiale des lacs.

Moins de dioxyde de carbone, plus de méthane

Le réchauffement différentiel accru dans les lacs a encore un autre effet :la stratification thermique prononcée fait que les couches d'eau plus profondes se mélangent à peine et sont mal ventilées, ce qui peut conduire à une anoxie prolongée. Dans ces conditions sans oxygène, la production de méthane par les micro-organismes anaérobies est améliorée.

"En tout, le réchauffement climatique augmente le potentiel de gaz à effet de serre des lacs, comme prévu. Cependant, cela a moins à voir avec le réchauffement directement, et plus à voir avec l'épuisement accru de l'oxygène au fond de ces lacs, " conclut Bartosiewicz.