Près de la moitié des grands lacs du monde ont perdu leur résilience, ou leur capacité à rebondir après une perturbation brutale, au cours des dernières décennies, selon la première évaluation mondiale des changements à long terme dans la résilience des lacs. Les lacs de l’est de l’Amérique du Nord et du nord de l’Europe ont été les plus durement touchés, et la densité de population et la pollution en sont en grande partie responsables, suggère l’étude. Cependant, les régions les plus riches avaient des lacs en meilleure santé, ce qui suggère que des efforts de conservation coûteux pourraient s’avérer payants.
Les populations et le climat peuvent progressivement éloigner les lacs de leur état naturel et sain. Des températures plus chaudes peuvent augmenter l’évaporation, une diminution des précipitations peut abaisser le niveau des lacs et une pollution persistante peut nuire à la santé de l’écosystème du lac. Lorsque des perturbations soudaines surviennent, telles que des vagues de chaleur, des sécheresses ou des inondations, un lac « résilient » peut se rétablir ; une personne vulnérable peut ne pas être en mesure de revenir à son état antérieur.
L’évaluation de la résilience d’un lac, qui prend en compte sa structure et ses fonctions écosystémiques, est cruciale pour permettre aux scientifiques de prédire comment il réagira aux changements induits par le climat et l’homme. Mais les tendances à long terme des changements dans la résilience des lacs à l’échelle mondiale – et les raisons pour lesquelles ils se produisent – restent inconnues. La nouvelle étude, publié dans Lettres de recherche géophysiquecomble ce manque de connaissances.
« Le suivi de la résilience des lacs est crucial car il nous permet de détecter les signes avant-coureurs de la dégradation des écosystèmes », a déclaré Ke Zhang, un scientifique environnemental au Laboratoire clé d’État des sciences et de l’environnement des lacs de l’Académie chinoise des sciences qui a dirigé l’étude. « Cela nous permet d’intervenir en temps opportun et d’éviter l’effondrement catastrophique et irréversible des écosystèmes lacustres, qui peut avoir de graves conséquences socioécologiques. »
Suivre les lacs depuis l’espace
Zhang et ses collègues ont examiné la santé et la résilience globales des lacs ainsi qu’un mélange de facteurs climatiques et humains pour 1 049 des lacs les plus grands et les plus importants du monde, à la recherche de changements entre 2000 et 2018. Une série de tests statistiques a permis aux scientifiques de rechercher des « scintillements » » et des changements à plus long terme dans la couleur d’un lac, indiquant des changements dans sa santé. Si au moins deux des tests statistiques concordaient, les chercheurs marquaient que le lac connaissait un changement de résilience. Les chercheurs ont analysé la superficie du lac, sa profondeur et sa couleur dérivée des satellites dans le contexte de la température, des précipitations, de la densité de population et du produit intérieur brut (PIB) par habitant de chaque bassin versant.
Près de la moitié des lacs étudiés dans le monde ont perdu de manière significative leur résilience au cours de la période d’étude, ont découvert les chercheurs. La plupart se situaient entre 30 et 60 degrés N, mais les auteurs notent que de nombreux lacs du monde se trouvent dans les latitudes les plus élevées de l’hémisphère nord, et que davantage de lacs s’y développent sous l’effet du changement climatique.
D’un autre côté, environ un quart des lacs étudiés sont devenus plus résilients, principalement à des altitudes plus élevées et principalement en raison d’une augmentation des eaux de fonte des glaciers. Le plateau tibétain et les Andes ont enregistré les plus forts gains de résilience suite à la fonte des glaciers. Le centre de l’Amérique du Nord, principalement au Canada, a également connu une augmentation de la résilience des lacs.
Les chercheurs ont ensuite divisé la période d’étude en deux pour voir si des tendances s’étaient accélérées ces dernières années. De 2000 à 2009, à peu près la même proportion de lacs ont connu une résilience croissante et décroissante, soit 36 % et 35 %, respectivement. Mais entre 2010 et 2018, alors que 28 % des lacs ont gagné en résilience, 39 % ont perdu leur résilience, ce qui indique un changement prononcé dans la santé des lacs. Au cours des dernières années, 26,8 % des lacs sont passés de plus en plus résilients à de moins en moins résilients entre les deux périodes. Cette tendance était particulièrement forte dans l’est de l’Amérique du Nord et dans le nord de l’Europe.
Les résultats ont surpris les chercheurs.
« Alors que nous avions prévu que les activités humaines auraient un impact significatif sur la résilience des lacs, l’ampleur du déclin de la résilience (près de la moitié des lacs étudiés) était alarmante », a déclaré Zhang. Les résultats pourraient indiquer que de nombreux lacs approchent des points de basculement écologiques irréversibles, écrivent les auteurs.
Qu’est-ce qui gâche nos lacs ?
Selon l’étude, la densité de population a le plus fortement contribué à la perte de résilience des lacs, probablement liée à des concentrations plus élevées de polluants et à des degrés plus élevés d’altération du paysage.
Les lacs plus grands et les lacs situés à des altitudes plus élevées étaient plus susceptibles d’être plus résilients.
Dans la plupart des régions, les facteurs humains étaient plus importants que le climat, mais les régions de haute altitude telles que le plateau tibétain constituaient clairement une exception. Là-bas, des températures de l’air plus chaudes entraînent la fonte des glaciers, ce qui permet aux lacs de devenir plus grands et plus clairs. Et dans les régions tropicales et subtropicales, le climat est important car les températures plus chaudes augmentent le risque de prolifération d’algues, qui dégradent la qualité de l’eau et la santé des lacs. Cependant, chacun de ces éléments ne constitue qu’une association dans cette étude et nécessite des recherches supplémentaires pour être validée, disent les auteurs.
Il y a quelques bonnes nouvelles. De nombreux lacs situés dans des régions au PIB plus élevé s’améliorent, ce qui, selon les auteurs, est lié à des efforts tels que le reboisement, l’utilisation durable des terres et la lutte contre l’eutrophisation. La tendance des lacs plus résilients dans les bassins versants à PIB élevé suggère que des efforts continus axés sur la santé des lacs pourraient être utiles, selon les auteurs.
« Cette tendance est préoccupante et souligne le besoin urgent d’efforts efficaces de gestion et de restauration pour atténuer ces impacts », a déclaré Zhang. « Mais la corrélation positive entre un PIB plus élevé et une résilience accrue dans certaines régions implique que le développement économique peut être exploité pour investir dans la protection de l’environnement et la gestion des lacs. »
Plus d’information:
Yaoyao Han et al, Les impacts humains dominent la perte mondiale de résilience des écosystèmes lacustres, Lettres de recherche géophysique (2024). DOI : 10.1029/2024GL109298