Accumulation de matière organique dans les lacs oxygénés

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Lorsque nous brûlons des combustibles fossiles, non seulement ils produisent du dioxyde de carbone, un moteur du changement climatique, mais ils consomment également l’oxygène que nous respirons. Cependant, la quantité d’oxygène dans notre atmosphère produite par les plantes est presque équilibrée par la quantité consommée par les animaux, la maintenant à environ 21 % de l’atmosphère. Cela soulève une grande question pertinente pour notre survie et l’avenir de la biodiversité : qu’est-ce qui maintient les niveaux d’oxygène dans notre atmosphère relativement constants ?

L’oxygène aide à décomposer la matière organique pour libérer du dioxyde de carbone, un processus que vous pouvez voir dans un tas de compost de jardin. Pourtant, à certains endroits sur Terre, des matières organiques telles que des débris végétaux peuvent persister pendant des milliers d’années malgré la présence d’oxygène en abondance. James Cotner, professeur au Collège des sciences biologiques, veut mieux comprendre pourquoi cela se produit et ses implications pour la séquestration du carbone et le changement climatique.

Dans une récente étude publiée dans la revue Lettres de limnologie et d’océanographie, le Dr Cotner et les co-auteurs NJ Anderson et Christopher Osburn ont échantillonné des lacs au Groenland où les composés organiques dissous peuvent s’accumuler à des concentrations 200 fois supérieures aux concentrations dans les océans. Certains de ces lacs se trouvent juste à côté de lacs avec des concentrations beaucoup plus faibles, et ils voulaient comprendre pourquoi la matière organique est préservée dans certains lacs mais pas dans d’autres. Ils ont mesuré la salinité des lacs pour déterminer à quel point les lacs étaient connectés à leurs bassins versants et ont utilisé la datation au radiocarbone pour mesurer l’âge de la matière organique. « Notre travail semble suggérer que l’hydrologie et la lumière du soleil peuvent avoir un effet important sur la séquestration. » dit Cotner.

Les chercheurs ont découvert que :

  • Les lacs moins salés et bien reliés aux bassins versants environnants dégradent la matière organique beaucoup plus rapidement que les lacs plutôt isolés, c’est-à-dire plus salés.
  • L’exposition au soleil et la production de métabolites par les microbes lorsqu’ils sont privés de nutriments facilitent probablement l’accumulation de matière organique dans les lacs moins connectés.
  • L’hydrologie est un élément clé du cycle du carbone à la surface de la Terre, et les processus naturels et anthropiques comme l’agriculture ont un impact sur la connectivité hydrologique avec des implications à la fois pour le cycle du carbone et l’oxygène dans notre atmosphère.
  • « Nous avons été quelque peu choqués de constater que l’âge de la matière organique dissoute était extrêmement bien corrélé avec la salinité de l’eau du lac, ce qui suggère que de la matière organique très ancienne peut persister dans des lacs qui ne sont pas bien connectés à leurs paysages environnants. » a déclaré John Anderson, co-auteur de l’Université de Loughborough.

    • Des recherches plus approfondies dans ce domaine pourraient en révéler davantage sur la façon dont la séquestration du carbone se produit dans la nature, ce qui pourrait également avoir des implications pour les efforts humains de séquestration du carbone. « Nos travaux futurs se concentreront sur l’importance des tanins, des composés humiques et des nutriments ainsi que sur le rôle des différents microbes du sol dans la dégradation de la matière organique dans l’eau douce », explique Cotner.

    Plus d’information:
    James B. Cotner et al, Accumulation de matière organique dissoute récalcitrante dans les systèmes aquatiques aérobies, Lettres de limnologie et d’océanographie (2022). DOI : 10.1002/lol2.10265

    Fourni par l’Université du Minnesota

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