Une tendance à long terme d'amélioration écologique apparaît dans les montagnes à l'ouest de Boulder. Des chercheurs de l'Université du Colorado à Boulder ont découvert que Niwot Ridge, une zone alpine des montagnes Rocheuses, à l'est de la Continental Divide—se remet lentement de l'augmentation de l'acidité causée par les émissions des véhicules dans le Front Range du Colorado.

Leurs résultats montrent que les niveaux d'acide nitrique et sulfurique dans la région de la vallée des lacs verts de Niwot Ridge ont généralement diminué au cours des 30 dernières années, surtout depuis le milieu des années 2000. Les résultats, qui suggèrent que les régions alpines de la montagne ouest pourraient se rétablir, sont publiés dans le Journal de recherche géophysique :Biogéosciences.

C'est une bonne nouvelle pour la faune et les fleurs sauvages du parc national des Montagnes Rocheuses au nord de Niwot Ridge, qui dépendent des niveaux limités d'acidité dans l'eau et le sol pour prospérer. Les montagnes Rocheuses du Colorado sont également la source de beaucoup d'eau pour les habitants de la Montagne Ouest, et l'intégrité de ces écosystèmes influence à la fois la quantité et la qualité de cette eau.

« Il semble que nous fassions ce qu'il faut. En contrôlant les émissions des véhicules, certains de ces endroits vraiment spéciaux qui rendent le Colorado unique reviennent à ce qu'ils étaient, " a déclaré Jason Neff, co-auteur de l'article et directeur du Sustainability Innovation Lab au Colorado (SILC).

Presque toutes les régions du monde, y compris les montagnes Rocheuses du Colorado, a été affectée au cours des 200 dernières années par une augmentation des nutriments acides, comme l'azote, contenu dans la pluie et la neige. Oxydes d'azote, comme les nitrates, sont principalement produites à partir de véhicules et de production d'énergie. L'ammonium est un ingrédient principal des engrais agricoles courants.

L'azote est un nutriment fondamental requis dans les écosystèmes. Mais lorsque les niveaux d'azote augmentent trop, cette chimie modifiée du sol et de l'eau peut rendre difficile la croissance ou même la survie des plantes indigènes, ce qui entraîne une cascade de conséquences négatives.

En été, le soleil réchauffe les flancs Est du Front Range, faisant monter l'air plus chaud - apportant de l'azote des voitures, l'industrie et l'agriculture avec elle. Au fur et à mesure que cet air se refroidit, il forme des nuages ​​au-dessus des montagnes Rocheuses et retombe sous forme d'orages de l'après-midi, déposant des contaminants, expliqua Neff.

Dans les années 1970, les soi-disant "pluies acides" ont frappé les écosystèmes de la côte est beaucoup plus durement que la montagne ouest, en anéantissant les populations de poissons et en tuant des arbres dans de vastes étendues du nord de l'État de New York. Mais les scientifiques s'efforcent toujours de comprendre comment l'augmentation des niveaux de nutriments acides affecte la région alpine et combien de temps ces écosystèmes mettent à se rétablir.

Pour combler ce manque de connaissances, les chercheurs ont analysé les données de 1984 à 2017 sur les dépôts atmosphériques et la chimie de l'eau des cours d'eau de la Mountain Research Station, un centre de recherche de l'Institut de recherche arctique et alpin (INSTAAR) et CU Boulder situé sur la crête de Niwot. Ils ont découvert qu'au début des années 2000, les niveaux d'acide nitrique et sulfurique ont cessé d'augmenter dans la vallée des lacs verts. Au milieu des années 2000, ils ont commencé à diminuer.

Leurs découvertes n'étaient pas toutes de bonnes nouvelles, toutefois. Les niveaux d'ammonium provenant des engrais ont plus que doublé dans les précipitations dans cette zone entre 1984 et 2017, indiquant la nécessité de continuer à surveiller ce produit chimique agricole et ses effets sur l'écosystème de montagne.

Du travail de terrain aux statistiques

Ce travail s'appuie sur des décennies de travail sur le terrain par des chercheurs du Colorado à CU Boulder et au-delà.

Niwot Ridge est l'un des 28 sites du réseau de recherche écologique à long terme (LTER) aux États-Unis, financé par la National Science Foundation. Ses 4 miles carrés s'étendent de la Continental Divide jusqu'à la forêt subalpine, 25 milles au nord-ouest de Boulder. Chercheurs à CU Boulder, ainsi que la Colorado State University et le United States Geological Survey, collectent des données ici depuis le milieu des années 1970, randonnée dans la neige, grésil et pluie pour l'obtenir.

Dans les années 80, Dans les années 90 et 2000, ils ont travaillé pour attirer l'attention sur l'acidification croissante des écosystèmes des montagnes du Colorado en tant que besoin de réglementation de la pollution dans le Front Range.

Cette nouvelle recherche a été rendue possible par ces scientifiques dévoués, souligne Neff.

"Nous avons utilisé la modélisation de la qualité de l'eau et des approches statistiques pour analyser les ensembles de données à long terme que les chercheurs de Niwot collectent depuis des décennies, " a déclaré Eve-Lyn Hinckley, co-auteur de l'article et membre de l'INSTAAR. « Les données sont disponibles pour tout le monde en téléchargement. Nos approches de modélisation nous ont permis d'évaluer les modèles qu'elles contiennent de manière rigoureuse. »

Depuis 1990, Bill Bowman, directeur de la Mountain Research Station et professeur d'écologie et de biologie évolutive, a étudié comment les nutriments comme l'azote affectent les plantes dans les écosystèmes de montagne. Il a découvert que les environnements alpins sont uniques dans la façon dont ils réagissent à ces nutriments.

"C'est un système adapté aux faibles nutriments, ainsi qu'un climat rigoureux et une saison de croissance très courte—et des gelées en milieu de saison. Ce sont des plantes à croissance très lente. Et ils ne peuvent tout simplement pas répondre à l'ajout de plus d'azote dans le système, " dit Bowman, également membre de l'INSTAAR.

Il a également constaté que ces écosystèmes se rétablissent assez lentement, même après que les éléments acides comme l'azote ne soient plus ajoutés. Mais comme Neff, qui a terminé sa thèse de premier cycle avec distinction avec Bowman en 1993 en utilisant les données de Niwot Ridge, il considère cette recherche comme encourageante.

Même si c'est lent, ils ont dit, ces résultats montrent que l'écosystème a une chance de se rétablir.

"Nous avons toujours des problèmes de qualité de l'air dans le Front Range. Mais même avec ces problèmes de qualité de l'air, cette recherche montre que la régulation des émissions des véhicules et des centrales électriques a un impact important, " dit Neff.