Les humains pourraient accélérer la vitesse à laquelle la matière organique se décompose dans les rivières et les ruisseaux à l'échelle mondiale, selon une nouvelle étude de l'Université de Géorgie, de l'Université d'Oakland et de la Kent State University.
Cela pourrait constituer une menace pour la biodiversité des cours d'eau du monde entier et augmenter la quantité de carbone dans l'atmosphère terrestre, ce qui pourrait exacerber le changement climatique.
Publié dans Science , l'étude est la première à combiner une expérience mondiale et une modélisation prédictive pour illustrer comment les impacts humains sur les voies navigables peuvent contribuer à la crise climatique mondiale.
"Tout le monde a besoin d'eau", a déclaré Krista Capps, co-auteur de l'étude et professeure agrégée à l'école d'écologie Odum et au laboratoire d'écologie de Savannah River de l'UGA.
"Lorsque les activités humaines modifient fondamentalement le fonctionnement des rivières, c'est préoccupant. L'augmentation des taux de décomposition peut être problématique pour le cycle mondial du carbone et pour les animaux, comme les insectes et les poissons, qui vivent dans les cours d'eau, car les ressources alimentaires dont ils ont besoin pour survivre disparaîtront davantage. rapidement, perdu dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. "
Les rivières et les ruisseaux jouent un rôle clé dans le cycle mondial du carbone en stockant et en décomposant de grandes quantités de feuilles, de branches et d'autres matières végétales.
En règle générale, le processus ressemblerait à ceci :la feuille tombe dans la rivière. Les bactéries et les champignons colonisent la feuille. Un insecte mange les bactéries et les champignons, utilisant le carbone stocké dans la feuille pour croître et produire davantage d’insectes. Un poisson mange l'insecte.
L'étude a révélé que ce processus est en train de changer dans les régions du monde touchées par l'homme.
Les rivières touchées par l'urbanisation et l'agriculture modifient la rapidité avec laquelle les feuilles mortes se décomposent.
Et lorsque le processus s’accélère, cet insecte n’a plus la possibilité d’absorber le carbone de la feuille. Au lieu de cela, le carbone est libéré dans l'atmosphère, contribuant à la pollution par les gaz à effet de serre et, à terme, perturbant la chaîne alimentaire.
"Quand nous pensons aux émissions de gaz à effet de serre, nous avons tendance à penser aux tuyaux d'échappement et aux usines", a déclaré Scott Tiegs, co-auteur de l'étude et professeur de sciences biologiques à Oakland.
"Mais une grande partie du dioxyde de carbone et du méthane proviennent des écosystèmes aquatiques. Ce processus est naturel. Mais lorsque les humains ajoutent de la pollution par des nutriments comme des engrais aux eaux douces et élèvent la température de l'eau, nous augmentons les taux de décomposition et dirigeons plus de CO2 dans l'atmosphère."
Les chercheurs ont collecté des données de terrain sur 550 rivières à travers le monde, en collaboration avec plus de 150 chercheurs dans 40 pays.
Sur la base de ces données, les scientifiques ont généré l'une des premières estimations des taux de décomposition dans les rivières et les ruisseaux du monde entier, y compris dans les zones peu étudiées telles que les tropiques.
Les auteurs ont compilé les données dans un outil de cartographie en ligne gratuit qui montre à quelle vitesse différents types de feuilles se décomposent dans les cours d'eau locaux.
À l'aide d'une modélisation prédictive, les chercheurs ont également identifié des facteurs environnementaux responsables de l'augmentation des taux de décomposition, tels que des températures plus élevées et des concentrations de nutriments accrues.
"Ces deux facteurs sont influencés par les activités humaines", a déclaré David Costello, co-auteur de l'étude et professeur agrégé à Kent State. "La réduction des impacts humains sur la décomposition permettra de retenir davantage de carbone dans les rivières, l'empêchant ainsi de pénétrer dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone et contribuant ainsi au changement climatique."
