Les petites masses d’eau, c’est-à-dire les étangs naturels, les kettles et les mares, représentent 30 à 50 % de l’eau stagnante mondiale. Cependant, en raison de leur taille, l’importance des petites masses d’eau a longtemps été sous-estimée. De ce fait, ils sont peu mentionnés dans les réglementations et les dispositions légales. On sait pourtant aujourd’hui qu’en raison de leur abondance, de leur hétérogénéité, de leur biodiversité exceptionnelle et de leur puissance biogéochimique, les petites masses d’eau jouent un rôle important dans les bassins versants, les paysages, et peut-être même à une échelle continentale totalement disproportionnée par rapport à leur petite taille. . A l’occasion de la Journée mondiale de l’eau le 22 mars, des experts de l’Institut Leibniz d’écologie des eaux douces et des pêches continentales (IGB) jettent un regard avec nous sur ces écosystèmes plutôt sous-estimés. Cinq réponses à cinq questions :
M. Mehner, votre nouveau projet européen PONDERFUL concerne les petits écosystèmes d’eau douce. Cela implique que vous examiniez de près une région du nord-est de l’Allemagne. Dans quelle mesure les trous de bouilloire et les piscines sont-ils bénéfiques non seulement là-bas, mais ailleurs aussi ?
Dans le paysage riche en lacs du nord-est de l’Allemagne, les petits plans d’eau tels que les marmites, les mares, les flaques d’eau et les étangs sont souvent négligés ou perçus comme ayant peu de valeur. Pourtant, ce n’est pas le cas. Après tout, ils sont essentiels à la biodiversité aquatique, par exemple en tant qu’habitats de transition pour près de 70 % des espèces régionales d’eau douce en Europe. Ils créent des connexions insulaires entre des habitats dispersés, permettant aux animaux de recoloniser ou de repeupler des habitats. De plus, ces petits plans d’eau jouent un rôle important dans l’atténuation des impacts climatiques et dans l’adaptation au climat. Ils fournissent un large éventail de services écosystémiques, notamment la régulation du cycle du carbone, l’approvisionnement en eau, la protection contre les inondations, la recharge des eaux souterraines et les loisirs locaux. Dans notre région, cependant, nous avons perdu 70 à 80 % des trous de marmite et des flaques d’eau en raison de la dessiccation, en partie à cause des récentes sécheresses estivales. On ne sait pas encore quel impact cela aura sur la biodiversité et les services écosystémiques.
Madame Wollrab, vous participez à la modélisation de la distribution spatiale des espèces dans le paysage. Quelle est l’importance d’avoir un réseau de petits plans d’eau? Perdra-t-on des espèces et des populations s’il y a une diminution dramatique du nombre de petites eaux douces ?
De petits plans d’eau tels que des trous de bouilloire fournissent un habitat à de nombreuses espèces dans le nord-est de l’Allemagne, augmentant considérablement la biodiversité dans le paysage. Le nombre de petits plans d’eau et leur distance les uns des autres ont un impact majeur sur la diversité des espèces. Moins il y a de plans d’eau et plus la distance qui les sépare est grande, moins il est probable que des espèces atteignent ces plans d’eau. La densité des masses d’eau a un impact particulièrement important sur les espèces à répartition passive, telles que les organismes planctoniques ou les espèces à faible aire de dispersion. Une perte de petites masses d’eau due à la dessiccation ou à d’autres facteurs entraîne donc toujours la perte d’un habitat important. Comme nous devons supposer que les petits plans d’eau s’assècheront plus fréquemment à l’avenir ou s’assécheront de façon permanente à la suite du réchauffement climatique, cela aura également un impact négatif sur le nombre et l’abondance des espèces. En fait, nos analyses de modèles suggèrent qu’il existe des seuils critiques de disponibilité de l’habitat, qui dépendent de l’aire de dispersion des espèces individuelles. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer des seuils spécifiques. Les petits plans d’eau ne sont pas seulement des habitats pour les organismes aquatiques, mais aussi une importante source d’eau pour les animaux terrestres. Il est donc très important de protéger cet habitat.
Mme Bizic, vous avez également récemment mené des recherches sur de petits plans d’eau dans un paysage agricole du nord-est de l’Allemagne, en utilisant l’ARN environnemental pour étudier comment le type d’utilisation des terres affecte les communautés biotiques dans l’eau. Qu’avez-vous découvert ?
Notre travail, entrepris dans le cadre du projet Bridging in Biodiversity Science (BIBS), consistait à utiliser l’ADN et l’ARN environnementaux pour obtenir une image holistique de la biodiversité dans la zone d’étude. En plus d’utiliser le séquençage en profondeur des gènes marqueurs pour suivre la distribution des organismes – des bactéries aux mammifères – dans les petits plans d’eau et leurs environnements, nous avons également extrait l’identité et les modèles d’expression génique des communautés actives à partir des données d’ARN. La comparaison des résultats de l’ADN de l’eau des étangs avec celle des sédiments nous a appris que, dans le passé, il importait qu’un petit plan d’eau soit entouré de forêts, de prairies ou de terres arables, alors qu’aujourd’hui, après des décennies d’utilisation intensive des terres, la biodiversité est plus ou moins homogène. Le travail de l’ARN nous a montré que cette communauté homogène continue de réagir aux apports de son environnement, comme la fertilisation des champs, au moins pendant un certain temps. Ainsi, bien que l’agriculture intensive ait déjà modifié l’état antérieur de la biodiversité au cours des dernières décennies, les communautés continuent de réagir à la gestion des terres. Afin d’empêcher une nouvelle dégradation de la biodiversité, il est donc essentiel que nous comprenions les effets immédiats des pratiques agricoles locales sur les petits plans d’eau. L’ARN environnemental (ARNe) fournit un ensemble précieux d’outils pour cette tâche.
M. Wolter, contrairement à vos collègues, vous avez principalement travaillé sur de petites masses d’eau urbaines – pour être précis, les plus de 400 étangs, petits lacs et fossés de Berlin. Quel rôle jouent ces systèmes pour le climat urbain, les loisirs locaux et la gestion des eaux pluviales ? Et qu’est-ce que cela signifie pour le développement urbain futur ?
Les petits plans d’eau urbains sont très divers, allant des étangs de parc bien entretenus aux étangs clôturés pratiquement oubliés. Ainsi, certains ont un usage récréatif plus important que d’autres. Fondamentalement, les plans d’eau agissent toujours comme un aimant pour les promeneurs et les personnes en quête de loisirs. De plus, pour de nombreux citadins, les petites étendues d’eau urbaines sont leur première, voire leur seule rencontre avec la nature. Les petits plans d’eau du centre-ville ne sont pas nécessairement des points chauds de la biodiversité, mais ce sont des endroits très importants où les résidents peuvent découvrir la nature. Et ils ont un effet positif sur le climat urbain – en combinaison avec une végétation riveraine, qui peut être luxuriante ou non, ils produisent un refroidissement par évaporation, qui réduit la température locale. La rétention d’eau dans le paysage est une autre fonction clé des petites masses d’eau qui pourrait être améliorée à Berlin. Dans de nombreux endroits, l’eau de pluie est évacuée via le système d’égouts et n’est alors plus disponible pour les systèmes d’eau douce. C’est pourquoi de nombreux petits plans d’eau à Berlin se sont asséchés complètement ou presque complètement au cours des années sèches de 2018 à 2020. L’urbanisme doit donc de plus en plus favoriser l’élimination des surfaces étanches dans le bassin versant, pas seulement des petits plans d’eau, permettant au drainage du toit, etc. de s’infiltrer localement dans le sol.
Monsieur Grossart, les petits plans d’eau sont particulièrement touchés par la baisse des niveaux d’eau due à l’imperméabilisation, au drainage et à la sécheresse. Que se passe-t-il lorsque les étangs s’assèchent par intermittence et dans quelle mesure résistent-ils aux conditions météorologiques extrêmes ?
Les Nations Unies prévoient que 1,1 milliard de personnes supplémentaires vivront dans des zones urbanisées d’ici dix ans. Cela s’accompagnera d’une imperméabilisation du paysage et de graves interférences anthropiques avec l’hydrologie des masses d’eau. Cela est problématique car les petites masses d’eau dans les zones urbaines s’assèchent déjà plus fréquemment en raison de températures plus élevées et de périodes de sécheresse plus longues. Comme le montre le Small Waterbody Report 2020/21 du BUND, 55,3 % des masses d’eau de Berlin présentent des carences majeures, par exemple parce qu’elles sont sèches ou très envahies par la végétation. Près de 10 % des petites masses d’eau n’étaient plus reconnaissables en tant que telles. Ces chiffres dramatiques montrent que de nombreux petits plans d’eau ne s’assèchent plus seulement temporairement, mais disparaissent complètement. Ceci est dévastateur pour la biodiversité de ces écosystèmes, car les densités de population dans les habitats urbains sont généralement très faibles. Les populations particulièrement liées à ces masses d’eau, par exemple les amphibiens, sont beaucoup plus menacées par les événements d’extinction locaux que les populations des masses d’eau plus grandes et mieux connectées. Ainsi, il est à craindre que la diversité des espèces ne diminue davantage. À mesure que les masses d’eau s’assèchent et que les espèces disparaissent du paysage urbain, les fonctions écosystémiques, telles que le nettoyage des masses d’eau, la fourniture d’oxygène ou la reminéralisation du carbone, changent également. Des conditions météorologiques extrêmes plus fréquentes exposent ces fonctions importantes à un risque encore plus grand. Les eaux polluées et riches en nutriments produisent beaucoup plus de gaz climatiques nocifs que sont le méthane et le dioxyde de carbone. Ces conséquences négatives doivent donc être de plus en plus contrées par des mesures durables, par exemple par une meilleure rétention de l’eau dans le paysage.