Des dizaines de ruisseaux et de rivières les plus isolés de l'Alaska passent d'un bleu cristallin à un orange trouble, et la coloration pourrait être le résultat de minéraux exposés par le dégel du permafrost, selon une nouvelle recherche dans Communications Earth &Environment. .
Pour la première fois, des chercheurs du National Park Service, de l'US Geological Survey, de l'Université de Californie à Davis et d'autres institutions ont documenté et échantillonné certaines des eaux altérées, identifiant 75 emplacements dans une zone de la taille du Texas, dans la chaîne Brooks, au nord de l'Alaska. .
Ces rivières et ruisseaux dégradés pourraient avoir des implications significatives sur l'eau potable et la pêche dans les bassins versants de l'Arctique à mesure que le climat change, ont déclaré les chercheurs.
"Plus nous survolions, nous avons commencé à remarquer de plus en plus de rivières et de ruisseaux orange", a déclaré l'auteur principal Jon O'Donnell, écologiste pour le réseau d'inventaire et de surveillance de l'Arctique du NPS. "Certains sites ressemblent presque à du jus d'orange laiteux. Ces ruisseaux orange peuvent être problématiques à la fois en termes de toxicité, mais pourraient également empêcher la migration des poissons vers les zones de frai."
O'Donnell a remarqué pour la première fois un problème lorsqu'il a visité une rivière en 2018 qui semblait rouillée alors qu'elle était claire l'année précédente. Il a commencé à s'informer et à compiler des emplacements tout en prélevant des échantillons d'eau lorsque cela était possible dans la région éloignée, où les hélicoptères sont généralement le seul moyen d'accéder aux rivières et aux ruisseaux.
"Les rivières colorées sont si grandes que nous pouvons les voir depuis l'espace", a déclaré Brett Poulin, professeur adjoint de toxicologie environnementale à l'UC Davis et chercheur principal de la recherche. "Ceux-ci doivent être beaucoup tachés pour pouvoir être récupérés depuis l'espace."
Poulin, dont l'expertise est en chimie de l'eau, pensait que les taches ressemblaient à ce qui se produit avec le drainage minier acide, sauf qu'aucune mine ne se trouve à proximité des rivières altérées, y compris le long de la célèbre rivière Salmon et d'autres eaux protégées par le gouvernement fédéral.
Une hypothèse est que le pergélisol, qui est essentiellement un sol gelé, stocke des minéraux et que, à mesure que le climat se réchauffe, les minerais métalliques qui étaient autrefois enfermés ont été exposés à l'eau et à l'oxygène, entraînant la libération d'acide et de métaux.
"La chimie nous dit que les minéraux s'altèrent", a déclaré Poulin. "Comprendre ce qu'il y a dans l'eau est une empreinte digitale de ce qui s'est passé."
Les rivières touchées se trouvent sur des terres fédérales gérées par le Bureau of Land Management, le Fish and Wildlife Service et le NPS, y compris les parcs nationaux Gates of the Arctic et Kobuk Valley.
Poulin et Ph.D. Le candidat Taylor Evinger a analysé les premiers échantillons, puis a collecté les leurs lors d'un voyage en août dernier, tandis que d'autres ont prélevé des échantillons en juin et juillet. Cette année, ils effectueront trois voyages au cours de l'été pour collecter des échantillons supplémentaires.
Certains échantillons des eaux altérées ont un pH de 2,3 comparativement au pH moyen de 8 pour ces rivières. Cela signifie que les minéraux sulfurés s'altèrent, ce qui entraîne des conditions hautement acides et corrosives qui libèrent des métaux supplémentaires. Des niveaux élevés ou élevés de fer, de zinc, de nickel, de cuivre et de cadmium ont été mesurés.
"Nous voyons beaucoup de types différents de métaux dans ces eaux", a déclaré Evinger. "L'un des métaux les plus dominants est le fer. C'est ce qui provoque le changement de couleur."
Alors qu'O'Donnell a remarqué un changement pour la première fois en 2018, les images satellite ont révélé des eaux tachées remontant à 2008.
"Le problème se propage lentement des petits cours d'amont aux plus grandes rivières au fil du temps", a-t-il déclaré. "Lorsque des problèmes ou des menaces émergents surviennent, nous devons être capables de les comprendre."
Comprendre le risque
Les chercheurs en sont à la deuxième année d'une subvention de trois ans visant à comprendre ce qui se passe dans l'eau, à modéliser les autres zones qui pourraient être à risque et à évaluer les implications pour l'eau potable et les stocks de pêche.
Le problème s’aggrave et affecte l’habitat, la qualité de l’eau et d’autres systèmes écologiques, transformant les zones saines en habitats dégradés avec moins de poissons et d’invertébrés. Si les communautés rurales dépendent de ces rivières pour leur eau potable, elles pourraient éventuellement avoir besoin d'un traitement, et les stocks de poisson qui nourrissent les résidents locaux pourraient être affectés.
"Il y a beaucoup d'implications", a déclaré O'Donnell. "À mesure que le climat continue de se réchauffer, nous nous attendons à ce que le permafrost continue de fondre et donc, partout où se trouvent ces types de minéraux, il est possible que les cours d'eau deviennent orange et se dégradent en termes de qualité de l'eau."
Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre le problème et savoir si les rivières et les ruisseaux peuvent rebondir, peut-être après que le temps froid ait favorisé la récupération du pergélisol.
"Je pense qu'il y aura un travail beaucoup plus détaillé à suivre pour répondre à certaines des incertitudes que nous avons actuellement", a déclaré O'Donnell.
Des scientifiques de l'Université d'Alaska Pacifique, de l'Université d'État du Colorado, de l'Université d'Alaska à Anchorage et de l'UC Riverside ont également contribué à la recherche.
Plus d'informations : Jonathan A. O'Donnell et al, La mobilisation des métaux provenant du dégel du pergélisol vers les écosystèmes aquatiques entraîne la rouille des cours d'eau arctiques, Communications Earth &Environment (2024). DOI :10.1038/s43247-024-01446-z
Informations sur le journal : Communications Terre et Environnement
Fourni par UC Davis
