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Les activités humaines responsables de la diminution de l’oxygène dans les lacs

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6 janvier 2016 // par Mathilde Renaud
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Une nouvelle étude démontre que le nombre de lacs hypoxiques à travers le monde est en forte augmentation en raison des activités humaines.

 

Cette découverte vient d’être publiée dans la revue Global Change Biology. L’équipe de recherche internationale a démontré que les activités humaines dans les bassins versants des lacs, et non les changements climatiques récents, sont la principale cause de l’augmentation de l’hypoxie observée. L’étude a aussi démontré que les programmes de restauration des lacs mis en place n’ont pas été en mesure jusqu’à maintenant de renverser la situation.
 
L’oxygène dissous est un élément essentiel de la santé des lacs et des rivières. La récente diminution de l’oxygène des masses d’eau au fond des lacs (hypoxie) constitue donc une menace pour la qualité des ressources en eau douce. L’eutrophisation causée par un excès de nutriments et le réchauffement climatique peuvent tous deux causer une réduction du taux d’oxygène dans un lac. Cependant, il est difficile de déterminer quel facteur est le principal responsable. De plus, l’hypoxie peut également être d’origine naturelle. Seul un suivi à long terme du taux d’oxygène d’un lac peut permettre d’éclaircir les causes, mais ce type de suivi est rarement disponible.
 
« Le peu de données à long terme peut être compensé par l’analyse de sédiments datés. Ces archives naturelles permettent de déterminer les conditions d’oxygénation passées des lacs incluant la période préindustrielle qui n’est pratiquement jamais couverte par les données instrumentales », explique l’un des coauteurs de l’étude, Jean-Philippe Jenny du Centre Eau Terre Environnement de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS).
 
La structure des sédiments lacustres peut servir d’indicateur fiable des conditions d’oxygénation des eaux de fond. En effet, lorsque des sédiments laminés recouvrent des sédiments homogènes, cela indique que les conditions d’oxygène sont tombées sous un seuil critique en entraînant la disparition des macroorganismes responsables de la bioturbation. « Les varves sont un cas particulier de sédiments laminés : ils présentent des stratifications annuelles offrant l’avantage supplémentaire de permettre de dater précisément la transition entre des conditions bien oxygénées et hypoxiques », note un autre des coauteurs de l’étude, le professeur Pierre Francus de l’INRS.
 
Les chercheurs ont déterminé la date de début et la durée de l’hypoxie depuis les années 1700 à partir des sédiments varvés ou laminés de 365 lacs à travers le monde. Les lacs étudiés se situent dans des zones variées de climats, biomes et niveaux d’impact par les activités humaines. L’analyse des données a montré que, dans 71 de ces lacs (~20 %), les conditions hypoxiques sont apparues depuis le milieu du 19e siècle. Ces lacs hypoxiques sont pour la plupart situés dans des zones de plus forte densité de population humaine et où les rejets de nutriments sont plus importants (facteurs associés à une plus grande couverture d’aires urbaines et agricoles) que les sites naturellement hypoxiques (c’est-à-dire pour lesquels l’hypoxie remontait à plus de 300 ans). Aucune corrélation n’a été trouvée entre l’hypoxie et les changements dans la température ou les précipitations.
 
Les programmes de restauration mis en place dans les années 1980 en Europe et en Amérique du Nord ont permis de réduire les apports de nutriments ainsi que l’eutrophisation des lacs. Malgré ce succès, les lacs étudiés demeurent hypoxiques. La persistance du phénomène indique une faible résilience de ces milieux qui pourrait être aggravée par l’actuel réchauffement climatique. 
 
 
 
 

Source : Jenny, J.P., P. Francus, A. Normandeau, F. Lapointe, M-E. Perga, A.E.K. Ojala, A. Schimmelmann, B. Zolitschka, 2015. Global spread of hypoxia in freshwater ecosystems during the last three centuries is caused by rising local human pressure. Global Change Biology, en ligne. 
DOI: 10.1111/gcb.13193
 

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