A l'été 2018, Rob Mooney, un étudiant diplômé du Centre de limnologie de l'Université du Wisconsin-Madison, partit pour un road trip épique autour du lac Michigan. Mooney n'était pas étranger à la conduite. En réalité, il avait déjà effectué huit circuits du lac au cours des deux années précédentes alors qu'il surveillait les changements saisonniers dans des dizaines de rivières et de ruisseaux se jetant dans le lac.

Cette fois, cependant, Le plan de Mooney pour sa tournée inhabituelle était encore plus ambitieux. En un minimum de temps, il prélevait des échantillons d'eau dans autant des quelque 300 affluents qui se jettent dans le lac qu'il le pouvait.

Alors que des obstacles tels que des traversées de routes dangereuses et des rencontres avec des chiens agressifs rendaient impossible l'arrêt à chaque ruisseau, au bout de six jours, Mooney avait un aperçu de 235 affluents qui se jettent dans le lac Michigan. Cette, dit Mooney, "était juste cool en soi, " mais " un bonus était que nous avons commencé à voir des modèles dans ces petits affluents ".

Ces modèles sont discutés dans un article publié cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , et ils révèlent que les petits cours d'eau peuvent avoir un impact important sur la qualité de l'eau lorsqu'ils se jettent dans le lac. Alors que des décennies d'efforts de surveillance et de réglementation ont accordé peu d'attention à ces minuscules affluents, Les recherches de Mooney montrent qu'elles jouent un rôle démesuré dans l'alimentation des proliférations d'algues et leur impact sur les eaux côtières.

Alimenté par un café de motel faible et une boîte à gants pleine de collations sucrées comme Uncrustables et Twinkies, Mooney et Will Rosenthal, récemment diplômé de l'UW-Madison, ont échantillonné près de 40 flux par jour. Pour chaque affluent, le duo trouverait un croisement routier aussi près du lac que possible. Mooney se dirigeait ensuite vers le milieu du pont ou du ponceau au-dessus du ruisseau et lançait un seau attaché à une corde dans l'eau. Après avoir filtré ces échantillons d'eau dans de petits flacons et les avoir placés dans une glacière bien glacée, ils se sont dirigés le long de la côte jusqu'au ruisseau suivant.

L'objectif principal était de comprendre comment les petits affluents contribuaient à ce que les scientifiques appellent la charge en éléments nutritifs, où des éléments comme l'azote et le phosphore présents dans les engrais agricoles s'écoulent de la terre et dans les eaux en aval. Ces nutriments sont également bons pour fertiliser la croissance des algues et le plomb, entre autres, aux proliférations d'algues potentiellement toxiques et aux zones mortes privées d'oxygène.

« Dans les Grands Lacs, il y a des centaines et des centaines de petits affluents qui s'y jettent, mais, pour la plupart, ils n'ont pas été pris en compte par les études précédentes sur la charge en nutriments car ils sont si petits par rapport aux grands, " dit Mooney.

Et, En effet, l'instantané qu'il a obtenu de son étude a montré que les six plus grands affluents - des rivières comme le Kalamazoo dans le sud du Michigan et la rivière Fox qui traverse Green Bay - représentent 70 pour cent des nutriments entrant dans le lac Michigan. Mais d'autres tendances ont émergé qui ont indiqué des impacts non appréciés des petits cours d'eau sur le lac.

Les petits affluents avaient souvent des charges en éléments nutritifs élevées pour leur taille et, plus important pour les problèmes de qualité de l'eau, contenait des pourcentages plus élevés de phosphore réactif soluble, un composé qui est facilement disponible pour les algues ou les plantes aquatiques affamées de nutriments à capturer et à utiliser pour nourrir leur croissance.

Non seulement les petits affluents ont tendance à apporter ces nutriments plus biodisponibles au lac, Mooney dit, ils n'ont pas non plus de débits élevés. "Ils ne jettent pas d'eau dans le lac, " il explique, "mais étant repoussé contre le rivage afin que tous les nutriments dont ils disposent restent disponibles le long de ces côtes." Et ce fait peut indiquer le point le plus important à retenir de l'étude de Mooney.

"Il est difficile de penser à un Grand Lac, comme le lac Michigan, comme un lac singulier. Elle est tellement massive et constituée de tous ces petits segments de littoral qui ont différents affluents, " il dit.

En d'autres termes, personne ne fait l'expérience du lac à l'échelle d'un lac entier.

"L'une des raisons pour lesquelles je voulais m'arrêter à chaque affluent est que, lors de mes précédents voyages d'échantillonnage, Je m'arrêtais pour déjeuner quelque part et je parlais aux gens qui vivaient, possédaient des entreprises et louaient des hôtels le long de la côte, " dit Mooney. Les gens étaient excités si leur stream était à son ordre du jour, il se souvient, parce que « si un cours d'eau va affecter leur vie quotidienne, ce seront les plus petits qui auront un impact direct sur le rivage le long duquel ils vivent. »

Mooney espère que son étude pourra aider les gestionnaires de ressources à cibler les efforts de réduction des nutriments sur les affluents qui auront le plus grand impact sur les écosystèmes côtiers ou les communautés locales. « Il y a encore beaucoup à apprendre sur la façon dont ces petits affluents influencent la qualité des eaux côtières dans les Grands Lacs », il dit.

Mais cela ne veut pas dire qu'il ressent la démangeaison pour un dixième tour du lac pour l'instant. Pour l'instant, Mooney se contente de parcourir les données recueillies lors de ses neuf autres voyages et d'explorer plus de questions sur comment et pourquoi les petits affluents se comportent comme ils le font.

Bien qu'il puisse manquer la route ouverte et les sièges au premier rang à chaque mile de la côte du lac Michigan, il rit, "pour moi, échantillonner quarante ruisseaux par jour et parcourir des centaines de kilomètres pendant six jours d'affilée n'est certainement pas le modèle de recherche le plus durable."