Presque tout le monde peut identifier un étang, mais qu’est-ce qui le distingue exactement d’un lac ou d’une zone humide ? Une nouvelle étude co-dirigée par Cornell propose la première définition fonctionnelle basée sur des données d’un étang et des preuves de la fonction écologique distincte des étangs, ce qui pourrait avoir de larges implications pour la science et la politique.
« L’absence d’une définition universelle des étangs provoque beaucoup de confusion, des personnes qui s’interrogent sur la différence entre un étang et un lac, aux programmes de surveillance aquatique avec des définitions différentes selon les agences gouvernementales, même jusqu’à la modélisation précise des budgets mondiaux du carbone », a déclaré Meredith. Holgerson, professeur adjoint d’écologie et de biologie évolutive et co-premier auteur de « Une définition fonctionnelle pour distinguer les étangs des lacs et des zones humides », publié le 21 juin dans Rapports scientifiques.
« Nous voulions évaluer comment les scientifiques et les décideurs définissent les étangs et examiner si les étangs sont fonctionnellement distincts des lacs et des zones humides », a déclaré Holgerson.
Leur conclusion : Les étangs sont de petits plans d’eau peu profonds, avec une superficie maximale de cinq hectares, une profondeur maximale de 5 mètres et moins de 30 % de végétation émergente.
Il existe des centaines de millions, voire des milliards d’étangs dans le monde – plus de 95% des plans d’eau calmes du monde sont petits (moins de 10 hectares) – mais l’humble étang est sous-étudié et a été largement exclu des programmes de surveillance et de protection fédéraux et étatiques. C’est en partie parce que leur nombre rend la surveillance difficile, mais aussi parce que les agences ne parviennent pas à les définir ou à les distinguer des lacs ou des zones humides. Cette négligence a des implications sur la précision de la modélisation climatique, car les étangs sont de gros émetteurs de gaz à effet de serre et leur contribution au bilan mondial du carbone est incertaine.
Holgerson et son équipe ont examiné comment les scientifiques définissaient l’étang dans plus de 500 articles scientifiques pertinents, en le codant pour différents descripteurs, comme la surface ou la profondeur, et si les descriptions étaient qualitatives ou quantitatives.
« Nous avons constaté qu’il n’y avait pas une seule définition que les chercheurs citaient tous, et les définitions étaient souvent qualitatives, décrivant un étang comme » petit « , par exemple », a déclaré Holgerson.
L’équipe a également mené une enquête auprès des organismes publics chargés de la surveillance et de la conservation des plans d’eau. La moitié des États avaient une législation faisant référence aux étangs, mais un seul État (Michigan) définissait les étangs. D’autres États ont désigné les étangs comme des eaux d’État ou les ont regroupés avec des lacs ou des zones humides.
Les chercheurs ont cependant découvert que les étangs ne sont pas les mêmes que les lacs ou les zones humides. Un examen plus approfondi de la littérature a révélé que les étangs ont des structures et des fonctions écologiques distinctes qui rendent problématique leur catégorisation avec les lacs ou les zones humides.
Holgerson et son équipe ont tracé les relations entre la surface et diverses mesures de la structure ou de la fonction écologique. « Nous avons examiné des paramètres tels que la production primaire brute, la respiration, les niveaux de chlorophylle, les émissions de gaz à effet de serre, les plages de températures quotidiennes et le taux d’échange de gaz avec l’atmosphère », a déclaré Holgerson. « Neuf des 10 paramètres de l’écosystème sont liés de manière non linéaire à la surface, ce qui suggère que les étangs agissent vraiment différemment. »
Ils ont également examiné comment ces mesures de l’écosystème étaient liées à la profondeur et à la végétation émergente – des plantes enracinées dans le fond qui s’étendent jusqu’à la surface – et ont de nouveau trouvé des relations non linéaires. Ils ont utilisé les seuils où les fonctions du plan d’eau ont commencé à changer avec la surface, la profondeur et la végétation émergente pour arriver à leur définition.
Le profil et les caractéristiques distincts des étangs signifient qu’ils ne devraient pas être soumis aux mêmes normes de surveillance que les lacs ou les zones humides, a déclaré Holgerson. « Par exemple, les étangs peuvent avoir des concentrations de nutriments naturellement plus élevées et des flux de méthane plus élevés. Nous devrons peut-être développer des normes de qualité de l’eau uniques pour la surveillance des étangs. »
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour affiner la définition, en particulier pour mieux comprendre les plans d’eau aux limites entre les zones humides et les étangs, et les étangs et les lacs, et comment la taille, la profondeur, la végétation – et d’autres variables comme le degré d’abri d’un plan d’eau – ont un impact sur le fonctionnement de l’étang et sa catégorisation.
« Au début de l’étude, nous n’étions pas sûrs que nos recherches nous permettraient de proposer une nouvelle définition sur laquelle nous nous sentions confiants, mais nous pensons que les chiffres que nous proposons sont solides et constituent un excellent point de départ pour des recherches plus approfondies », dit Holgerson. « Nous appelons à davantage de recherches, en particulier pour examiner les frontières entre les zones humides, les étangs et les lacs. »
Holgerson espère que la nouvelle définition attirera également l’attention sur les étangs en tant qu’écosystèmes distincts et importants qui méritent d’être étudiés, surveillés et protégés. « La recherche et la surveillance des étangs peuvent nous aider à comprendre comment fonctionnent ces masses d’eau abondantes à l’échelle mondiale. Il y a aussi un élément humain essentiel », a déclaré Holgerson. « Tant de gens ont des liens avec les étangs – ils ont des histoires d’enfance où ils attrapent des grenouilles ou apprennent à pêcher dans un étang à proximité. »
David C. Richardson et al, Une définition fonctionnelle pour distinguer les étangs des lacs et des zones humides, Rapports scientifiques (2022). DOI : 10.1038/s41598-022-14569-0