Les macrophytes submergées (SM) sont des plantes aquatiques qui poussent complètement sous l'eau. S’ils peuvent jouer un rôle important dans les écosystèmes aquatiques, leur invasion dans de nouveaux environnements peut perturber l’équilibre naturel de ces écosystèmes. Les SM peuvent affecter le cycle de l'azote des sédiments, un processus crucial dans les écosystèmes aquatiques, mais la manière dont elles le font dans des environnements complexes (c'est-à-dire avec de multiples facteurs de stress concomitants) reste mal comprise. Une équipe de chercheurs du Laboratoire clé de botanique aquatique et d'écologie des bassins versants, du Jardin botanique de Wuhan, de l'Académie chinoise des sciences, du Collège des sciences de la vie, de l'Université des sciences et technologies de Chine et du Collège des sciences de l'Université George Mason a révélé à quel point les plantes sont envahissantes. Les SM affectent le cycle de l'azote des sédiments dans les lacs présentant de multiples facteurs de stress concomitants (c'est-à-dire l'eutrophisation et la pollution des sédiments).

Les chercheurs ont mené une série d'enquêtes et d'expériences sur le terrain pour examiner comment les SM envahissants affectent le cycle de l'azote des sédiments dans le lac Taihu, un grand lac eutrophique peu profond en Chine. Ils ont constaté que le SM invasif modifiait de manière significative le cycle de l'azote des sédiments en :(1) modifiant la composition des communautés microbiennes et leurs voies métaboliques de l'azote, (2) augmentant la libération d'azote dissous des sédiments et (3) réduisant le taux de dénitrification, un processus qui élimine l’azote des écosystèmes aquatiques. Ces changements dans le cycle de l'azote sédimentaire pourraient avoir de profondes conséquences sur la qualité de l'eau et la santé de l'écosystème du lac Taihu.

Les chercheurs ont ensuite développé un modèle conceptuel pour illustrer comment le SM affecte le cycle de l'azote des sédiments dans des environnements complexes. Le modèle met en évidence le rôle du SM dans la médiation des interactions entre plusieurs facteurs de stress et le cycle de l'azote, fournissant ainsi un cadre pour comprendre et prédire les effets du SM invasif dans ces systèmes complexes.

Cette recherche fournit de nouvelles informations sur les effets du SM envahissant sur le cycle de l'azote des sédiments dans des environnements complexes et améliore notre compréhension des mécanismes sous-jacents aux interactions entre le SM, les multiples facteurs de stress et le cycle de l'azote. Les résultats ont des implications pour la gestion et la conservation des écosystèmes aquatiques, ainsi que pour le contrôle et la prévention des MS envahissantes dans les lacs et autres environnements aquatiques.