Les émissions de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) – les gaz à effet de serre les plus puissants – dans l’atmosphère des lacs africains sont réévaluées dans une étude menée par le Laboratoire d’océanographie chimique (unité de recherche FOCUS / Faculté des sciences). Alors que l’on supposait auparavant que ces lacs étaient des sources importantes de CO2, on a depuis découvert qu’ils émettaient en réalité très peu de CO2 mais beaucoup de méthane, ce qui alourdissait le fardeau des émissions. L’étude est publiée dans Avancées scientifiques.
L’une des clés pour prévoir le changement climatique est de prédire comment les émissions de gaz à effet de serre (GES) des écosystèmes naturels de notre planète pourraient changer. Mais pour cela, il est important de pouvoir les estimer au plus juste et d’en comprendre les mécanismes sous-jacents. Il y a environ 1,5 million de lacs sur Terre. Contrairement aux océans, ils jouent un rôle important dans l’émission de gaz à effet de serre. La reconnaissance du rôle important des eaux continentales en tant qu’émetteurs de dioxyde de carbone (CO2) et de méthane (CH4) – les deux principaux GES – est arrivée assez tardivement. Ce n’est qu’au milieu des années 1990 qu’ils ont commencé à être étudiés et sont donc relativement sous-échantillonnés.
« C’est problématique, explique Alberto Borges, chercheur FNRS au Laboratoire d’océanographie chimique de l’ULiège, car l’hétérogénéité spatiale est très importante, aussi bien au sein d’un même lac ou fleuve qu’entre différents systèmes. Si l’hétérogénéité est très forte, très grande des quantités de données sont nécessaires pour obtenir une estimation robuste des émissions de GES. Il y a près de deux millions de lacs sur Terre.
Jusqu’à présent, les chercheurs ne disposaient que de données sur les lacs nord-américains et scandinaves (boréaux) et très peu sur les lacs tropicaux et aucune sur les lacs africains. Ces valeurs ont été extrapolées à tous les lacs du monde, y compris les lacs tropicaux. Cependant, ces lacs ne « se comportent » pas de la même manière en termes de séquestration et d’émissions de GES. Une étude menée depuis dix ans par des chercheurs du Laboratoire d’océanographie chimique de l’ULiège a montré que les données collectées pour les lacs nord-américains et scandinaves ne s’appliquaient pas aux lacs africains.
« Les microalgues qui composent le phytoplancton sont très friandes des conditions chaudes et lumineuses de l' »été sans fin » tropical », explique Alberto Borges, « ce qui signifie que certains des lacs africains que nous avons étudiés sont extrêmement productifs. Cependant, grâce à photosynthèse, le phytoplancton capte le CO2 de l’eau et ces lacs séquestrent donc le CO2 sous forme de matière organique enfouie au fond des lacs dans les sédiments, ils agissent donc comme des puits de carbone, alors que jusqu’à présent on avait toujours supposé que les lacs émettent du CO2 en très grande quantité dans l’atmosphère, tout comme les lacs boréaux. » En effet, du fait des conditions plus froides et moins lumineuses, les lacs boréaux ont très peu de phytoplancton et se limitent au « compostage » des déchets végétaux de la forêt environnante, qui sont transportés vers les lacs par ruissellement, et ne peuvent donc pas jouer le rôle de puits comme les Africains. les lacs le font.
Mais les conditions tropicales chaudes toute l’année ont un inconvénient. La chaleur est très favorable au développement des archées, micro-organismes producteurs de méthane (CH4). Cela signifie que les concentrations de méthane dans les lacs tropicaux sont très élevées par rapport aux lacs boréaux, d’autant plus que le phytoplancton qui sédimente au fond des lacs tropicaux fournit un substrat très intéressant d’un point de vue «nutriment» pour les archées productrices de méthane. Ce que l’on pensait être « gagné » dans les lacs tropicaux en termes de séquestration du CO2, est en fait « perdu » à cause de l’augmentation de la production de CH4.
« Grâce à la compréhension des mécanismes sous-jacents à la production de CO2 et de CH4 par les lacs (profondeur et couverture végétale environnante), nous pouvons désormais avoir une approche plus éclairée et rigoureuse de la situation plutôt qu’une extrapolation aveugle basée sur une simple moyenne de tous les données, comme cela a été fait jusqu’à présent dans la littérature », a conclu Alberto Borges.
L’étude menée par les chercheurs de l’ULiège a permis d’extrapoler les émissions de CO2 et de CH4 à 72 500 lacs tropicaux dans le monde en intégrant plusieurs bases de données spatiales. Cette étude synthétise les mesures obtenues sur plus de 10 ans dans 24 lacs africains, dont le plus grand du Rift africain (Victoria, Tanganyika, Albert, Kivu, Edouard), lors de 17 missions de terrain, dans le cadre de 2 projets BELSPO (EAGLES, HIPE ) et 5 projets FNRS (TRANS-CONGO, LAVIGAS, TANGAGAS, KYBALGAS, MAITURIK).
Alberto V. Borges et al, Les émissions de gaz à effet de serre des lacs africains ne sont plus un angle mort, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abi8716