Lac Emerald dans le parc national Yoho, Canada. Crédit :Luke Grant
À l'échelle mondiale, les températures des lacs augmentent et la couverture de glace saisonnière devient plus courte et plus mince. Cela affecte les écosystèmes lacustres, l'approvisionnement en eau potable et la pêche. Une équipe de recherche internationale dirigée par Luke Grant, Inne Vanderkelen et le professeur Wim Thiery de la Vrije Universiteit Brussel ont montré pour la première fois que ces changements globaux de la température des lacs et de la couverture de glace ne sont pas dus à la variabilité naturelle du climat. Elles ne s'expliquent que par les émissions massives de gaz à effet de serre depuis la révolution industrielle. Pour le prouver, l'équipe a développé de multiples simulations informatiques avec des modèles de lacs à l'échelle mondiale, sur laquelle ils ont exécuté une série de modèles climatiques. Les chercheurs ont trouvé des similitudes claires entre les changements observés dans les lacs et les simulations de modèles de lacs dans un climat influencé par les émissions de gaz à effet de serre. En plus de mesurer l'impact historique du changement climatique, l'équipe a également analysé divers scénarios climatiques futurs.
"Ces propriétés physiques sont fondamentales pour les écosystèmes lacustres, " dit Grant, chercheur à la VUB et auteur principal de l'étude. « Alors que les impacts continuent d'augmenter à l'avenir, nous risquons d'endommager gravement les écosystèmes lacustres, y compris la qualité de l'eau et les populations d'espèces de poissons indigènes. Ce serait désastreux pour les nombreuses façons dont les communautés locales dépendent des lacs, allant de l'approvisionnement en eau potable à la pêche.
L'équipe a également prédit les développements futurs dans différents scénarios de réchauffement. Dans un scénario à faibles émissions, on estime que le réchauffement moyen des lacs à l'avenir se stabilisera à +1,5°C au-dessus des niveaux préindustriels et que la durée de la couverture de glace sera plus courte de 14 jours. Dans un monde à fortes émissions, ces changements pourraient entraîner une augmentation de +4,0 °C et 46 jours de glace en moins.
Les colonnes de gauche contiennent des données au fil du temps - à des échelles mondiales moyennes et annuelles - pour les températures de surface des lacs projetées par le modèle, épaisseur de glace de lac et durée de la couverture de glace de lac. Il existe des séries de couleurs différentes pour les différents scénarios modélisés, qui sont des simulations de :lacs historiques en noir; les lacs préindustriels :comment se comporteraient-ils dans un climat sans révolution industrielle en rose; résultats potentiels futurs pour les lacs en fonction de la gravité de nos émissions en bleu (faibles émissions), jaune (émissions moyennes), et rouge (fortes émissions). Dans cette colonne de gauche, chaque série est présentée comme un écart par rapport à l'état préindustriel des lacs. Cet écart est défini comme une « anomalie ». Également, chaque série est entourée d'une bande d'ombrage. Dans les graphiques de séries chronologiques de la colonne de gauche, ces bandes représentent l'écart type des projections dans notre ensemble, et dans la colonne de droite, la bande représente la gamme complète des projections. Dans la colonne de droite, ces mêmes anomalies - mais lissées sur 20 ans - sont représentées par rapport à la température moyenne mondiale de l'air pour des années et des scénarios correspondants dans ce que nous appelons des "graphes d'échelle". Cela nous permet d'identifier les impacts en fonction du niveau de réchauffement climatique. Le long de la ligne d'échelle, les points de couleur et les étiquettes d'année indiquent le moment où un impact est atteint selon chaque scénario. Géosciences de la nature (2021). DOI :10.1038/s41561-021-00833-x
"C'est une preuve très convaincante que le changement climatique causé par l'homme a déjà eu un impact sur les lacs, " dit Grant. Les projections des températures des lacs et de la perte de couverture de glace indiquent à l'unanimité des tendances à la hausse pour l'avenir. Pour chaque augmentation de 1 °C de la température de l'air dans le monde, on estime que les lacs se réchauffent de 0,9 °C et perdent 9,7 jours de couverture de glace. En outre, l'analyse a révélé des différences significatives dans l'impact sur les lacs à la fin du siècle, en fonction des mesures prises par l'homme pour lutter contre le changement climatique.
« Nos résultats soulignent la grande importance de l'Accord de Paris pour protéger la santé des lacs dans le monde, " dit Wim Thiery, Expert climatique de la VUB et auteur principal de l'étude. « Si nous parvenons à réduire drastiquement nos émissions dans les prochaines décennies, nous pouvons encore éviter les pires conséquences pour les lacs du monde entier."
L'article « Attribution du changement des systèmes lacustres mondiaux au forçage anthropique » a été publié dans Géosciences de la nature le lundi 18 octobre.