Une étude internationale des variations de température dans 12 grottes à travers le monde montre qu’une grande partie des réserves d’eau douce de la Terre disponibles pour une consommation immédiate peut être menacée en raison du changement climatique.
Les grottes permettent aux scientifiques d’observer les systèmes souterrains répartis sur toute la planète, systèmes qui, dans leur grande majorité, sont inaccessibles aux êtres humains. Ces écosystèmes abritent les plus grandes réserves d’eau douce disponibles pour la consommation humaine immédiate et sont habités par des organismes uniques et hautement adaptés, qui garantissent la qualité de ces réserves stratégiques pour l’avenir de l’humanité en recyclant les matières organiques et les contaminants.
Dans cette étude, récemment publié dans Rapports scientifiquesl’équipe de recherche internationale a analysé plus de 105 000 mesures de température dans des grottes situées dans différentes zones climatiques et les a comparées à la température de surface correspondante.
« Les variations de température ont révélé trois modèles distincts de réponse thermique du milieu souterrain par rapport à la surface, ce qui est nouveau », explique Ana Sofia Reboleira, coordinatrice de cette étude, biologiste au Centre d’écologie, d’évolution et de changements environnementaux-cE3c. à la Faculté des Sciences de l’Université de Lisbonne (Portugal).
Toutes les variations annuelles de température enregistrées dans les grottes étaient faibles : entre 0,1°C, la plus petite, et 8,8°C, la plus grande. Mais alors que dans certains cas, les températures des grottes reflétaient la température de surface avec un léger retard, dans d’autres cas, les variations de surface se répercutaient rapidement dans le sous-sol. Il y a également eu des cas où la tendance inverse s’est produite : plus la température à la surface est élevée, plus la température est basse dans la grotte (et vice-versa), comme dans un miroir thermique.
« Nos résultats démontrent que la température moyenne dans les grottes reflète la température moyenne à l’extérieur. La conséquence est que l’augmentation de la température prévue dans le contexte du changement climatique en surface se reflétera dans le sous-sol », explique Reboleira.
Les grottes sont habitées par des communautés d’espèces rares et non protégées, qui garantissent la qualité de l’eau et sont adaptées à vivre dans des environnements très stables, avec des variations de température minimes. Ainsi, « les conséquences de l’augmentation de la température sont absolument imprévisibles et certainement néfastes pour la qualité des plus grandes réserves d’eau douce disponibles pour une consommation immédiate », prévient le chercheur.
Cette étude révèle également l’existence de cycles thermiques quotidiens dans certaines grottes. Dans les écosystèmes où la lumière solaire est totalement absente, les organismes manquent de rythmes circadiens. « Cette découverte surprenante montre que ces cycles thermiques quotidiens peuvent potentiellement contrôler les rythmes biologiques des organismes souterrains », explique Reboleira.
Plusieurs des grottes étudiées dans le cadre de cette étude sont des points chauds mondiaux de biodiversité souterraine, comme Planina, en Slovénie ; Viento, aux Canaries ; et Vale Telheiro, situé au Portugal.
Plus d’information:
Maria J. Medina et al, Variation de température dans les grottes et son importance pour les écosystèmes souterrains, Rapports scientifiques (2023). DOI : 10.1038/s41598-023-48014-7. www.nature.com/articles/s41598-023-48014-7