March 2020  I   I  Cesab  I  Biodiversity and climate

Ce que nous ne savons pas (sur les lacs) pourrait nous nuire

Alors que les phénomènes météorologiques extrêmes augmentent en intensité et en fréquence avec le changement climatique, une équipe de recherche internationale avertit que les lacs du monde entier pourraient changer de manière spectaculaire, menaçant la santé des écosystèmes et la qualité de l’eau. Elle soulève également un manque de connaissance des conséquences biologiques des fortes tempêtes sur les lacs, et notamment sur le phytoplancton, à la base du réseau trophique.

L’équipe, composée de 39 scientifiques de 20 pays différents, a réalisé un travail de synthèse conséquent au travers du projet Geisha, co-financé par la Fondation pour la recherche sur la biodiversité (FRB), dans son Centre de synthèse et d’analyse sur la biodiversité (Cesab), et par le centre d’analyse et de synthèse John Wesley Powell de l’U.S. Geological Survey. Elle s’est intéressée aux effets des tempêtes sur les lacs, et particulièrement sur le phytoplancton : algues microscopiques, à la base des chaînes alimentaires et un des facteurs régulant la qualité de l’eau. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Global Change Biology le 5 mars 2020.

 

Il est aujourd’hui avéré que les phénomènes météorologiques extrêmes endommagent les biens, les infrastructures et impactent l’environnement, y compris les ressources en eau douce qui sont essentielles à la santé humaine. Les lacs sont ainsi particulièrement vulnérables : ils subissent de manière directe les tempêtes puis reçoivent les eaux de ruissellement de l’ensemble de leurs bassins versants, qui arrivent alors chargées de sédiments, de nutriments, de microplastiques, et bien plus encore.

 

“Nous avons une idée assez claire de la façon dont les lacs réagissent physiquement aux tempêtes : la colonne d’eau se mélange, la température de l’eau change et les sédiments peuvent être remontés du fond ou apportés par les rivières et les ruisseaux rendant ainsi le lac plus turbide”, raconte Jason Stockwell, auteur principal de la publication et co-porteur du projet Geisha. “Mais la réponse physique du lac n’est qu’une partie de l’histoire. Les conséquences biologiques des tempêtes sur le phytoplancton, mais aussi sur d’autres plantes et animaux, sont fondamentales dans la dynamique des lacs et pourtant, comme le révèle notre étude, elles sont encore mal comprises”.

 

 

Fig. L’impact des tempêtes sur les lacs varie en fonction des caractéristiques géographiques et morphologiques du lac, de ses conditions physico-chimiques et des propriétés de son bassin versant. Ces facteurs agissent comme des filtres qui tamponnent ou intensifient les effets des tempêtes. La réponse du phytoplancton (plantes microscopiques à la base du réseau trophique) à une tempête a des conséquences importantes pour les autres composantes du réseau trophique et les services écosystémiques rendus par le lac. © Gaël Dur

 

 

En analysant des milliers d’articles scientifiques du monde entier, les chercheurs n’ont trouvé que très peu d’études sur les effets des tempêtes sur les lacs, encore moins sur le phytoplancton, et les quelques résultats disponibles étaient contradictoires. Comment le phytoplancton réagit face aux tempêtes ? En quoi ses réactions peuvent différer selon les types de tempêtes, selon les lacs ou même selon les périodes de l’année ? “Si les phénomènes météorologiques extrêmes modifient de manière significative le cycle du carbone, des nutriments ou de l’énergie dans les lacs, nous ferions mieux de le découvrir rapidement”, avertit Jason Stockwell. Les scientifiques appellent donc à un effort de collaboration pluridisciplinaire de la part des chercheurs pour développer et faire progresser la recherche sur ces questions. Ils suggèrent notamment l’utilisation de modèles et l’extension de programmes de surveillance à long terme des lacs par le biais de réseaux tels que le Global Lake Ecological Observatory Network (GLEON, https://gleon.org).

 

 

 

 

Références de l’article :

Stockwell, J., J.P. Doubek, R. Adrian, O. Anneville, C.C. Carey, L. Carvalho, L. de Senerpont Domis, G. Dur, M. Frassl, H.-P. Grossart, B. Ibelings, M. Lajeunesse, A. Lewandowska, M. Llames, S.S. Matsuzaki, E. Nodine, P. Noges, V. Patil, F. Pomati, K. Rinke, L. Rudstam, J. Rusak, N. Salmaso, C. Seltmann, D. Straile, S. Thackeray, W. Thiery, P. Urrutia-Cordero, P. Venail, P. Verburg, R. Woolway, T. Zohary, M. Andersen, R. Bhattacharya, J. Hejzlar, N. Janatian Ghadikolaei, T. Kpodonu, T. Williamson, and H. Wilson. Storm impacts on phytoplankton community dynamics in lakes. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.15033