Lors de vacances dans les montagnes Rocheuses canadiennes il y a plusieurs années, Rebecca North cherchait une pause paisible dans son travail de chercheuse sur l'eau à l'Université du Missouri. Mais comme elle admirait l'un des clairs, des lacs vierges qui apparaissent dans une grande partie de la région, elle a vécu un moment d'inspiration qui a eu des implications pour l'un des défis les plus urgents auxquels sont confrontés les plans d'eau du monde :les algues toxiques.

« Il y a une raison pour laquelle tant de lacs des montagnes Rocheuses ont une belle, aspect turquoise, " dit Nord, professeur assistant de qualité de l'eau au Collège d'agriculture, Alimentation et ressources naturelles. "Ils sont pleins de farine de roche glaciaire, le reste en poudre de roche glaciaire. Et j'ai réalisé que là où il y a de la poussière de roche glaciaire, il n'y a pas d'algues nuisibles."

Les proliférations nocives d'algues constituent une menace dangereuse dans les 50 États, où ils peuvent faire des ravages en empoisonnant les écosystèmes aquatiques intérieurs et les personnes qui vivent autour d'eux. Ces blooms sont composés de cyanobactéries, qui produisent un certain nombre de toxines qui présentent des dangers pour les humains et les animaux.

Puisque les cyanobactéries prospèrent grâce à la chaleur et à la lumière, l'eau plus chaude et d'autres changements provoqués par le changement climatique ont créé des proliférations d'algues plus fréquentes et plus nocives. Une prolifération dans le lac Érié a infesté l'eau potable de plus de 500, 000 habitants de Tolède, Ohio, en 2014, coûtant à la ville des millions de dollars, tandis qu'un autre dans le lac Okeechobee de Floride en 2018 couvrait 90 % du lac et en a tué plus d'un. 700 tonnes de vie marine. Et le problème ne se limite pas à l'Amérique du Nord :plus tôt cette année, 330 éléphants du Botswana sont morts après avoir bu dans des abreuvoirs contaminés par des cyanobactéries.

"Partout dans le monde, les lacs deviennent plus verts et plus toxiques, " North a dit. " Comme nous voyons de l'eau plus chaude, nous continuons à voir plus de proliférations toxiques. Si nous pouvons trouver un moyen de réduire la quantité de lumière qui atteint l'eau, nous pouvons empêcher les algues de pousser, et nous pouvons sauver des vies et protéger les écosystèmes des lacs et des étangs. Une façon de le faire est d'utiliser de la farine de roche glaciaire pour rendre l'eau plus foncée."

North a présenté son idée de roche glaciaire à une conférence nationale, où elle a rencontré d'autres chercheurs et océanographes sur les eaux intérieures qui étudiaient la relation entre la lumière et le changement climatique. Finalement, les chercheurs ont accepté de contribuer à un numéro spécial de Frontières en sciences de l'environnement et Frontières en écologie des écosystèmes marins . North a été rédacteur en chef invité du numéro, qui est consacré à l'impact de la lumière sur les algues et présente des études menées par deux des étudiants diplômés de North, Jacob Gaskill et Erin Petty. Gaskill, un doctorant en ressources en eau, s'est concentré sur le déversement de farine de roche glaciaire dans des réservoirs d'eau conçus pour simuler des étangs afin d'étudier comment l'eau qui s'assombrit pourrait protéger contre les cyanobactéries.

L'expérience a réussi à provoquer un déclin substantiel de la croissance des algues nuisibles, confirmant que le contrôle de la lumière est un moyen valable de contrôler les algues. L'étude n'était pas sans avertissements, toutefois.

"Bien que la farine ait contrôlé les algues, nous avons trouvé que c'était une solution coûteuse, " North a déclaré. " La farine est un produit commercial que les gens utilisent comme engrais pour les plantes, et cela a fini par coûter 17 $, 000 par jour pour l'ajouter à l'eau, en partie parce qu'il descend de la surface plus rapidement que prévu. Nous savons que le contrôle de la lumière fonctionne, alors maintenant il est temps de trouver une méthode plus efficace."

Dans l'autre étude présentée dans le numéro spécial, Petit, un étudiant à la maîtrise en ressources en eau, a fait un pas vers la découverte de cette méthode en découvrant plus de détails sur ce dont les algues ont besoin pour survivre. Réalisation de tests sur 32 réservoirs à travers le Missouri, Petty a déterminé que si la lumière est nécessaire pour que les algues produisent de l'oxygène, le phosphore est un nutriment important qui contrôle la quantité d'algues. L'étude fait un pas vers le règlement d'un débat entre les chercheurs sur la question de savoir si la gestion de l'azote et du phosphore ou du phosphore seul est plus importante pour la croissance des algues et la prévention des proliférations d'algues nuisibles.

North espère que ces études, menée sous sa direction, fournira aux chercheurs du monde entier les informations dont ils ont besoin pour développer une méthode rentable pour empêcher la croissance d'algues toxiques - une mission plus urgente que jamais, elle a dit, alors que le changement climatique continue de rendre les conditions plus favorables pour les organismes mortels.