Les cours d'eau alimentés par les glaciers subissent un processus de profond changement, selon des scientifiques de l'EPFL et de l'Université Charles dans un article paru dans Nature Geoscience. aujourd'hui. Cette conclusion est basée sur les expéditions dans les principales chaînes de montagnes du monde menées par les membres du projet Vanishing Glaciers.
La vie microbienne va prospérer dans les ruisseaux de montagne en raison du retrait continu des glaciers. C’est ce que rapporte une équipe de scientifiques de l’EPFL et de la Faculté des sciences de l’Université Charles de Prague dans leurs dernières recherches. Leurs observations sont basées sur des échantillons collectés dans 154 cours d'eau alimentés par des glaciers dans le monde entier dans le cadre du projet Vanishing Glaciers mené par l'EPFL.
Les ruisseaux alimentés par les glaciers se transforment en torrents troubles et déchaînés en été. De grandes quantités d'eau de fonte des glaciers brassent des roches et des sédiments, permettant à très peu de lumière d'atteindre le lit du cours d'eau, tandis que les températures glaciales et la neige des autres saisons offrent peu de possibilités au développement d'un microbiome riche.
Mais à mesure que les glaciers rétrécissent sous l’effet du réchauffement climatique, le volume d’eau provenant des glaciers diminue. Cela signifie que les cours d'eau deviennent plus chauds, plus calmes et plus clairs, donnant aux algues et autres micro-organismes la possibilité de devenir abondants et de contribuer davantage aux cycles locaux du carbone et des nutriments.
"Nous assistons à un processus de changement profond au niveau du microbiome dans ces écosystèmes, rien de moins qu'une 'transition verte' en raison de l'augmentation de la production primaire", explique Tom Battin, professeur ordinaire au Laboratoire des écosystèmes fluviaux de l'EPFL (RIVER ).
Changer la composition
Dans leur article, les scientifiques ont examiné les nutriments, tels que l'azote et le phosphore, présents dans l'eau du ruisseau, ainsi que les enzymes produites par les micro-organismes vivant dans les sédiments du lit du cours d'eau afin d'utiliser ces nutriments.
Ensuite, ils ont examiné les changements dans ces deux éléments sur un très grand gradient de cours d'eau alimentés par des glaciers de tailles différentes.
"Les écosystèmes alimentés par les glaciers contiennent généralement des quantités limitées de carbone et de nutriments, en particulier de phosphore", explique Tyler Kohler, ancien postdoctorant à RIVER et auteur principal de l'article.
"À mesure que les glaciers rétrécissent et que la demande en phosphore par les algues et autres micro-organismes augmente, le phosphore pourrait devenir plus limitant dans les cours d'eau de haute montagne." Par conséquent, le phosphore, un élément essentiel à la vie, deviendra encore plus rare dans les écosystèmes en aval, avec des impacts encore inconnus sur leurs réseaux trophiques.
Ces résultats sont étayés par un article publié dans Royal Society Open Science. en août 2023 par les scientifiques du projet Vanishing Glaciers. Dans cette étude, les auteurs ont analysé le microbiome d'un petit ruisseau alimenté par les glaciers des monts Rwenzori, en Ouganda, où la « transition verte » était déjà à un stade avancé. Ici, la composition en nutriments et en enzymes était également très différente et les algues étaient abondantes.
"Ce qui se passe avec le glacier du Rwenzori nous donne un aperçu de ce à quoi ressembleront les cours d'eau suisses alimentés par les glaciers dans 30 ou 50 ans", explique Battin. L'un des résultats de ce changement est que, à mesure que les cours d'eau alimentés par les glaciers hébergent davantage de vie microbienne, ils joueront un rôle plus important dans les cycles biogéochimiques tels que celui du CO2. flux.
L’équipe RIVER prévoit de s’appuyer sur ces recherches. Ils effectuent un recensement de la biodiversité microbienne dans les cours d'eau alimentés par les glaciers et, en utilisant diverses sources d'informations génomiques, explorent comment divers micro-organismes sont capables de vivre dans l'un des écosystèmes d'eau douce les plus extrêmes de la Terre.
Tyler Kohler, auteur principal et actuellement chercheur au Département d'écologie de la Faculté des sciences de l'Université Charles de Prague, était responsable de la collecte d'échantillons lors des expéditions, des analyses en laboratoire et de la rédaction du manuscrit. Tyler est actuellement le chercheur principal d'un projet PRIMUS de l'Université Charles intitulé :"Un nouveau monde vert :démêler les modèles d'assemblage de communautés microbiennes dans des cours d'eau alimentés par des glaciers en voie de disparition."
Dans ce projet, l'équipe de Tyler poursuit ses recherches en se concentrant sur la façon dont les communautés d'algues (en particulier les diatomées) évoluent dans les cours d'eau alimentés par les glaciers avec le changement climatique.
Plus d'informations : Tyler J. Kohler et al, Réponses émergentes mondiales du métabolisme microbien des cours d'eau au retrait des glaciers, Nature Geoscience , (2024). DOI :10.1038/s41561-024-01393-6. www.nature.com/articles/s41561-024-01393-6
Michoud, G. et al, La face cachée de la lune :premiers aperçus de la structure et de la fonction du microbiome de l'un des derniers cours d'eau alimentés par les glaciers en Afrique, Royal Society Open Science , (2023). DOI :10.1098/rsos.230329
Fourni par l'Université Charles
