Noyau de sédiments. Crédit :Université de Loughborough
Une nouvelle étude menée par l'Université de Loughborough a révélé que l'enfouissement du carbone organique dans les lacs a triplé au cours des 100 dernières années en réponse à la perturbation humaine des cycles mondiaux des nutriments.
Professeur John Anderson, du département de géographie et environnement de la Faculté des sciences sociales et humaines, espère que les résultats élargiront notre compréhension du stockage mondial du carbone et du rôle que jouent les lacs à cet égard, car le processus d'enterrement était auparavant considéré comme sans importance.
La recherche, Publié dans Avancées scientifiques , a été entreprise pour tenter de tenir compte de certains des écarts dans le budget mondial du carbone.
Le budget carbone mondial examine la quantité de carbone produite à l'échelle mondiale et où elle aboutit.
En théorie, la quantité de carbone libérée par les activités humaines - comme la combustion de combustibles fossiles et l'abattage d'arbres - et la quantité de carbone absorbée par les océans, les sols et l'atmosphère, doit s'équilibrer.
Cependant, les chiffres ne correspondent pas tout à fait et une partie du budget envisage de « manquer » car nous ne sommes pas en mesure de déterminer où une partie du carbone est partie.
C'est un problème car équilibrer le budget est un élément important de la compréhension du cycle du carbone contemporain, que les scientifiques analysent pour prédire les niveaux futurs de dioxyde de carbone dans l'atmosphère et son effet de serre.
Bien que l'on sache que tous les lacs enfouissent du carbone, peu d'attention a été accordée à ce fait et les études précédentes sur les lacs n'ont examiné que la façon dont le carbone est transféré de la terre à l'eau.
les recherches du professeur Anderson, qui est en collaboration avec le Dr Adam Heathcote et le Dr Daniel Engstrom, du Musée des sciences du Minnesota (SMM), et le consortium Globocarb (une équipe de 20 universitaires d'institutions du monde entier), est la première étude à déterminer si les taux d'enfouissement du carbone des lacs ont augmenté au cours des 100 dernières années à travers le monde.
Les lacs enfouissent le carbone sous forme de matière organique—matière provenant d'organismes récemment vivants (par exemple, végétation aquatique en décomposition), qui est d'environ 50 pour cent de carbone organique.
La matière coule au fond des lacs et y reste sous forme de boue d'aspect brun. Les océans et les estuaires enfouissent également du carbone, mais pas autant que les lacs en termes relatifs.
Pour évaluer l'évolution des taux d'inhumation au fil du temps, Le professeur Anderson et l'équipe de recherche ont examiné des carottes de sédiments prélevées dans 516 lacs naturels à travers le monde.
En plus d'examiner des données et des échantillons de différents pays et continents, y compris le Royaume-Uni, Amérique du Sud, Suède, Le Danemark et le Canada—ils ont également examiné des lacs dans les différentes zones de végétation de la Terre—connus sous le nom de « biomes »—comme la forêt tropicale, savane et toundra.
Le professeur Anderson et son équipe ont calculé l'âge des carottes de sédiments à l'aide de datations radiométriques ( 210 Pb) - une technique utilisée pour dater les matériaux sur la base du taux de désintégration connu des éléments radioactifs qu'ils contiennent - et ils ont également calculé le contenu organique du sédiment.
Leur approche était particulièrement nouvelle car ils utilisaient une amélioration de la 210 Méthode de datation au Pb qui agit comme une correction de focalisation.
Cette méthode leur a permis de normaliser le taux d'enfouissement dans tous les lacs, ce qui est important car les lacs varient en taille et les sédiments ne sont pas répartis uniformément, puis de calculer la quantité de carbone organique enfouie par tous les lacs d'une zone géographique.
De leur analyse, l'équipe a trouvé :
L'équipe a également découvert que l'augmentation des taux d'enfouissement est en grande partie en réponse à la transformation physique majeure de la surface de la Terre au cours des 100 à 200 dernières années.
Les forêts jouent un rôle énorme dans le cycle du carbone et lorsqu'elles sont abattues, non seulement l'absorption du carbone cesse, mais le carbone stocké dans les arbres est libéré dans l'atmosphère par combustion ou décomposition.
L'activité humaine dans les années 1950 a entraîné des changements rapides de la couverture terrestre et la suppression des forêts, impactant massivement le cycle du carbone.
Les chercheurs ont découvert que la plupart des biomes augmentaient l'enfouissement du carbone des lacs à partir de la fin du XIXe siècle, ce qui signifie que les lacs réagissaient à ces changements majeurs dans la biogéochimie de la terre.
En plus d'augmenter les taux d'inhumation pour compenser les émissions de carbone d'origine terrestre, les chercheurs ont également découvert que la perturbation humaine du cycle de l'azote et d'autres cycles des nutriments avait un impact sur les taux d'enfouissement.
Les engrais et les additifs nutritifs sont utilisés dans l'agriculture pour aider les cultures à pousser et ils pénètrent souvent dans les lacs et les cours d'eau par le ruissellement et l'érosion des sols.
Les mêmes nutriments qui aident les cultures à pousser augmentent également la croissance des plantes aquatiques, ce qui à son tour augmente la quantité de matière végétale en décomposition dans les lacs et donc la quantité de carbone enfoui.
L'équipe a trouvé dans des zones avec une agriculture intensive et des subventions substantielles en nutriments grâce à l'utilisation d'engrais - telles que des zones qui étaient des forêts et des prairies mixtes en Europe et en Amérique du Nord avant les changements d'utilisation des terres - les taux d'enfouissement des lacs ont triplé depuis le début du 20e siècle.
De la recherche, qui est partagé dans un article intitulé « L'altération anthropique de l'approvisionnement en éléments nutritifs augmente le puits de carbone d'eau douce au niveau mondial, « Le professeur Anderson a déclaré : « L'enfouissement du carbone dans les lacs est un puits dans le contexte du cycle du carbone moderne, on peut penser qu'il compense les effets du CO anthropique
"J'espère que cette recherche fera prendre conscience aux gens que les taux d'enfouissement sont une partie importante du cycle du carbone terrestre-aquatique lié et que les taux ont augmenté.
"Cela souligne également que le changement climatique n'est pas une composante importante de ce taux d'enfouissement accru, ce sont principalement l'utilisation des terres et les changements associés dans l'utilisation des nutriments qui en sont les principaux moteurs. »
Le professeur Anderson espère s'appuyer sur cette recherche en limitant mieux les taux d'enfouissement dans l'Arctique, une région qui compte de nombreux lacs mais qui est relativement peu étudiée.
Cette étude a révélé que les taux d'enfouissement du carbone étaient faibles dans les lacs arctiques, mais les taux peuvent augmenter rapidement à l'avenir en raison de la fonte du pergélisol (sol qui reste gelé en permanence) et cela est important étant donné que l'Arctique est l'endroit où une grande partie du carbone organique de la terre est stockée.
