Les montagnes couvrent 25 pour cent de la surface de la Terre, et les ruisseaux drainant ces montagnes représentent plus d'un tiers du ruissellement mondial. Mais le rôle que jouent les ruisseaux de montagne dans les flux mondiaux de carbone n'a pas encore été évalué; Jusqu'à présent, les scientifiques se sont principalement concentrés sur les ruisseaux et les rivières des régions tropicales et boréales de basse altitude.

sa Horgby, un doctorat étudiant au Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER) de l'EPFL, avec une équipe de scientifiques internationaux a réalisé la première étude à grande échelle du CO 2 émissions des ruisseaux de montagne et leur rôle dans les flux mondiaux de carbone. Ils ont constaté que ces flux ont un CO moyen plus élevé 2 taux d'émission par mètre carré que les cours d'eau à plus basse altitude, en partie à cause des turbulences supplémentaires causées par l'écoulement de l'eau sur les pentes des montagnes. Ainsi, même si ces cours d'eau ne représentent que 5 % de la superficie mondiale des réseaux fluviaux, ils représentent probablement 10 à 30 pour cent du CO 2 émissions de ces réseaux. Les découvertes des scientifiques ont été publiées aujourd'hui dans Communication Nature .

Développer un nouveau modèle

L'équipe de recherche s'est appuyée sur une étude publiée en février dernier dans Géosciences de la nature , qui a constaté que les vitesses d'échange de gaz à travers l'interface air-eau dans les ruisseaux de montagne se produisent 100 fois plus rapidement qu'on ne le pensait auparavant. Au départ des ruisseaux de montagne du canton du Valais, Des chercheurs de l'EPFL ont pu améliorer une méthode de calcul qui était jusqu'alors la norme.

Dans leur nouvelle étude, les scientifiques ont collecté de grandes données environnementales des ruisseaux drainant les principales chaînes de montagnes du monde, en se concentrant spécifiquement sur leurs propriétés hydrologiques et géomorphologiques ainsi que sur la teneur en carbone organique du sol dans les bassins versants. Ensuite, ils ont utilisé ces mégadonnées pour développer un modèle permettant d'estimer le CO naturel 2 émissions de plus de 1,8 million de ruisseaux de montagne dans le monde.

Trouver où le CO 2 vient de

"Nous savons depuis plusieurs années que les écosystèmes d'eau douce émettent à peu près la même quantité de CO 2 que les océans absorbent, mais nous n'avions jamais fait auparavant d'études rigoureuses sur le rôle des innombrables ruisseaux de montagne pour le CO mondial 2 flux. Jusqu'à présent, ils étaient aqua incognita, " dit Tom Battin, le responsable du SBER et l'auteur correspondant de l'article. « Mais nos dernières découvertes ouvrent désormais de nouvelles voies de recherche passionnantes, comme pour mieux comprendre où tout ce CO 2 vient et comment nous pouvons rendre compte avec plus de précision des régions alpines du monde dans nos évaluations du cycle mondial du carbone. »

Les découvertes des scientifiques semblent indiquer que le CO 2 provient de sources géologiques, étant donné que la roche carbonatée domine la géologie dans de nombreuses régions du monde. Ces roches ont été formées à partir de composants « squelettiques » de micro-organismes marins qui vivaient il y a des millions d'années lorsque la Terre était en grande partie recouverte d'océans.

Un pas en avant

Bien que ces résultats marquent un pas en avant important, de nombreuses incertitudes demeurent. Selon Battin, des mesures supplémentaires dans les ruisseaux de montagne du monde entier sont nécessaires pour mieux limiter les incertitudes. Par ailleurs, la surveillance à long terme des flux de carbone dans les ruisseaux de montagne est essentielle pour comprendre comment le changement climatique affecte leur biogéochimie. "Nous commençons tout juste à découvrir le rôle des ruisseaux de montagne dans le cycle global du carbone, ", dit Battin. "Ce sont des moments passionnants pour les sciences de l'environnement."