Les Grands Lacs ont beaucoup souffert au cours du siècle dernier, des masses d’algues surdimensionnées aux moules envahissantes et la lamproie marine hématophage qui a presque anéanti les populations de poissons.
Maintenant, un autre danger : ils – et d’autres grands lacs du monde – pourraient devenir plus acides, ce qui pourrait les rendre moins hospitaliers pour certains poissons et plantes.
Les scientifiques construisent un réseau de capteurs pour repérer les tendances de la chimie de l’eau du lac Huron. C’est une première étape vers un système espéré qui suivrait le dioxyde de carbone et le pH dans les cinq Grands Lacs sur plusieurs années, a déclaré le co-chef de projet Reagan Errera de la National Oceanic and Atmospheric Administration.
« Si vous changez les choses chimiquement, vous allez changer la façon dont les choses se comportent et fonctionnent et cela inclut le réseau trophique », a déclaré Errera, un écologiste de recherche avec Laboratoire de recherche environnementale des Grands Lacs de la NOAA à Ann Arbor, Michigan.
« Cela signifie-t-il que votre poisson préféré n’est peut-être plus là? Nous ne le savons pas, mais nous savons que les choses vont changer. Peut-être où et quand ils se reproduisent, où ils se trouvent, ce qu’ils mangent. »
Les océans deviennent plus acides à mesure qu’ils absorbent le dioxyde de carbone que l’activité humaine pompe dans l’atmosphère, la principale cause du changement climatique. L’acidification met en danger les récifs coralliens et d’autres formes de vie marine.
Des études basées sur des modèles informatiques suggèrent que la même chose peut se produire dans les grands systèmes d’eau douce. Mais peu de programmes effectuent une surveillance à long terme pour découvrir ou étudier les effets d’entraînement écologiques.
« Cela ne signifie pas que les eaux ne seront pas sûres pour nager. Ce n’est pas comme si nous fabriquions un liquide de batterie super acide », a déclaré Galen McKinley, professeur de sciences environnementales à l’Université de Columbia. « Nous parlons d’un changement à long terme de l’environnement qui serait imperceptible pour les humains. »
Une étude de 2018 sur quatre réservoirs allemands a révélé que leurs niveaux de pH avaient diminué, se rapprochant de l’acidité, trois fois plus rapidement en 35 ans que dans les océans depuis la révolution industrielle.
Les chercheurs disent que les Grands Lacs pourraient également approcher l’acidité à peu près au même rythme que dans les océans d’ici 2100. Les données du projet du lac Huron aideront à déterminer s’ils ont raison.
Deux capteurs ont été attachés à un bouée météo flottante à Sanctuaire marin national de Thunder Bay près d’Alpena, dans le Michigan. L’un mesure la pression de dioxyde de carbone dans la colonne d’eau et l’autre le pH. De plus, les équipes collectent des échantillons d’eau à différentes profondeurs dans la zone de 4 300 milles carrés (11 137 kilomètres carrés) pour analyse chimique.
En plus de perturber la vie et l’habitat aquatiques, l’acidification pourrait détériorer des centaines d’épaves en bois supposées reposer sur le fond, a déclaré Stephanie Gandulla, coordinatrice de la protection des ressources du sanctuaire et co-responsable de l’étude.
D’autres stations de surveillance et sites d’échantillonnage sont prévus, a déclaré Errera. L’objectif est de prendre des mesures de base, puis de voir comment elles évoluent dans le temps.
Des données sont également nécessaires pour les lacs Érié, Michigan, Ontario et Supérieur, a-t-elle déclaré. Tous font partie du plus grand système d’eau douce de surface au monde, mais ont des caractéristiques distinctes, notamment la chimie de l’eau, les nutriments et d’autres conditions nécessaires à la santé des communautés biologiques.
L’acidification due à une surcharge de dioxyde de carbone dans l’atmosphère est différente des pluies acides causées par le dioxyde de soufre et les oxydes d’azote provenant de la combustion de combustibles fossiles pour la production ou la fabrication d’électricité.
Bien que plus puissantes, les pluies acides couvrent des zones relativement petites et peuvent être réduites avec un équipement de lavage, comme l’exige la loi américaine sur la qualité de l’air. Mais l’effet de l’acidification liée au carbone est mondial et potentiellement plus dommageable car il n’y a pas de solution facile ou rapide.
« La seule solution est une solution globale », a déclaré McKinley. « Tout le monde réduit ses émissions. »
Indépendamment de la manière dont les nations y parviennent, les grands lacs continueront probablement de s’acidifier car ils absorbent le dioxyde de carbone déjà présent dans l’atmosphère, ainsi que les eaux de ruissellement chargées de carbone provenant des terres, a-t-elle déclaré.
Les effets sur les écosystèmes sont moins certains, bien que les premières études aient soulevé des inquiétudes.
Sur la base de tests en laboratoire, les scientifiques qui ont documenté la montée en flèche de l’acidité dans les réservoirs allemands ont découvert qu’elle pouvait mettre en péril un type de puce d’eau en entravant la défense contre les prédateurs. Les minuscules crustacés sont une nourriture importante pour les amphibiens et les poissons.
Des scientifiques de Taïwan ont expérimenté des crabes chinois à mitaine, un mets asiatique mais une espèce envahissante ailleurs. L’augmentation de l’acidité de l’eau dans les réservoirs de laboratoire aux niveaux projetés de 2100 a plus que triplé leurs taux de mortalité, selon un rapport de l’année dernière.
D’autres études ont montré que l’acidification de l’eau douce nuit au développement et à la croissance des jeunes saumons roses, également connus sous le nom de saumons à bosse, une importante espèce de pêche commerciale et sportive en Alaska et dans le nord-ouest du Pacifique.
Mais on ne sait pas quelle sera l’ampleur de ces problèmes, a déclaré Emily Stanley, professeur d’écologie des eaux douces à l’Université du Wisconsin.
« Honnêtement, je ne vois pas cela comme une chose dont nous, en tant que scientifiques du lac, devrions paniquer », a déclaré Stanley. « Il y a tellement d’autres défis auxquels sont confrontés les lacs qui sont plus grands et plus immédiats », comme les espèces envahissantes et les algues nuisibles.
De nombreux lacs émettent plus de dioxyde de carbone qu’ils n’en absorbent, a-t-elle déclaré. Mais d’autres scientifiques disent que même ceux-ci pourraient s’acidifier parce que leur écoulement ralentira à mesure que les concentrations atmosphériques augmenteront.
Quoi qu’il en soit, suivre les niveaux de dioxyde de carbone des lacs est une bonne idée car le composé est fondamental pour les processus, y compris la photosynthèse, que les algues et autres plantes aquatiques utilisent pour fabriquer de la nourriture, a déclaré Stanley.
Une question cruciale est l’effet de l’acidification liée au CO2 sur les plantes microscopiques appelées phytoplancton, a déclaré Beth Stauffer, une biologiste de l’Université de Louisiane à Lafayette qui étudie la situation autour des embouchures des rivières où les eaux douces et océaniques se rencontrent.
Des études suggèrent que certains des plus petits phytoplanctons peuvent prospérer dans les eaux acides, tandis que les types plus grands, plus nutritifs pour les poissons, s’estompent.
« C’est comme entrer dans un buffet et au lieu d’avoir le bar à salade et la dinde rôtie, vous n’avez que Skittles », a déclaré Stauffer.
Les moules quagga présentent un intérêt particulier pour les Grands Lacs, a déclaré Harvey Bootsma, un scientifique du lac de l’Université du Wisconsin-Milwaukee. Les envahisseurs prolifiques ont écarté les autres mangeurs de plancton et alimenté les algues nuisibles. L’acidification pourrait affaiblir les coquilles de carbonate de calcium des quaggas, comme c’est le cas pour les moules et les palourdes.
Mais ce n’est pas une doublure argentée, a déclaré Errera. Le même sort pourrait arriver aux moules indigènes que les défenseurs de l’environnement s’efforcent de protéger.
Le bouleversement potentiel des écosystèmes d’eau douce est un exemple parmi d’autres de la longue portée du réchauffement climatique, a-t-elle déclaré.
« Ces gaz à effet de serre que nous rejetons dans l’atmosphère doivent aller quelque part », a déclaré Errera. « Les océans et les grandes masses d’eau douce sont là où ils vont, et l’acidification en résulte. »
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