Les voies navigables intérieures du monde ne font pas que transporter de l'eau; ils jouent un rôle central dans le cycle global du carbone en absorbant le carbone de la terre et en le libérant dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone. Mais les rivières ou les lacs contribuent-ils davantage aux gaz à effet de serre? Une étude publiée aujourd'hui dans Nature révèle que, de manière cumulative, les rivières et les ruisseaux rejettent environ cinq fois plus de dioxyde de carbone que tous les lacs et réservoirs de la planète, même si ces derniers recouvrent beaucoup plus de la surface de la Terre.
Déterminer combien de dioxyde de carbone ces masses d'eau contribuent au cycle du carbone est une tâche complexe. Les scientifiques doivent déterminer la surface globale des lacs, des ruisseaux, des fleuves et autres masses d'eau du monde. Ensuite, ils doivent déterminer la quantité de dioxyde de carbone contenue dans ces corps et la rapidité avec laquelle ce carbone est transféré de l’eau à l’atmosphère, un facteur appelé vitesse de transfert du gaz. Les incertitudes et le manque de données dans les trois zones ont paralysé les efforts déployés pour déterminer exactement la quantité de carbone rejetée par les eaux intérieures.
Pour obtenir de meilleures estimations, une équipe dirigée par le biogéochimiste Peter Raymond de la Yale School of Forestry and Environmental Studies a dû créer des ensembles de données plus détaillés pour les trois paramètres. Ils ont révisé un recensement des lacs et des réservoirs et ont utilisé des données provenant de sources aussi diverses que les missions de navette spatiale et les contrôleurs des cours d'eau américains pour déterminer l'étendue des voies navigables mondiales. Les eaux intérieures sont généralement sursaturées en dioxyde de carbone, mais la quantité de carbone qu'elles contiennent varie en fonction du type. Les vitesses de transfert de gaz avaient été déterminées lors d'expériences antérieures; Des facteurs tels que la turbulence et la taille du lac ont joué un rôle dans la rapidité avec laquelle le dioxyde de carbone a traversé le système.
Les chercheurs ont calculé que toutes les eaux intérieures de la planète contribuent pour environ 2, 1 gigatonnes de carbone dans l'atmosphère chaque année. Les rivières et les ruisseaux, qui couvrent environ 624 000 kilomètres carrés de la Terre, libèrent environ 1, 8 gigatonne de carbone chaque année. 0, 32 gigatonnes supplémentaires proviennent des lacs et des réservoirs, qui représentent 3 000 000 kilomètres carrés. Les chercheurs ont noté que ces estimations étaient environ deux fois plus élevées que toutes les précédentes. Cependant, les résultats sont conformes aux études détaillées réalisées dans des régions telles que l’Amazonie et les régions tempérées. Pour mettre tout cela en perspective, les humains devraient émettre environ 36 gigatonnes de carbone dans l'atmosphère en 2013.
«Comprendre l'importance relative de ces sources est crucial pour le budget global du carbone», écrivent les chercheurs. «Un flux de 1, 8 pour les ruisseaux et les rivières est grand compte tenu de leur faible superficie, renforçant ainsi le concept selon lequel les ruisseaux et les rivières sont des points chauds pour l'échange». En plus de donner aux chercheurs une meilleure vue d'ensemble, l'étude met en évidence les lieux qui contribuent le plus à le dioxyde de carbone rejeté par les fleuves, tels que l’Asie du Sud-Est, l’Amazonie, l’Europe et le Sud-Est de l’Alaska.
Il subsiste cependant des incertitudes dans ces calculs. Les chercheurs ont laissé de côté les zones humides du monde parce que, grâce à leur végétation, leur fonctionnement est très différent de celui des étendues d'eau ouvertes: la canopée d'une zone humide peut modifier le mouvement du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Il existe également un besoin de données encore meilleures que celles actuellement disponibles. «Les régions tropicales étant gravement sous-représentées dans les ensembles de données mondiaux, il est urgent de mener d’autres études sur les concentrations de carbone dans les zones critiques des tropiques», écrit Bernhard Wehrli, biogéochimiste à l’Institut fédéral suisse de technologie à Zurich. article d'accompagnement de News & Views.
De plus, note Wehrli, les humains modifient les cours d’eau depuis des centaines d’années - les endiguant, les drainant, les canalisant. Certaines de ces constructions, telles que les rejets de turbines associés aux barrages, ainsi que des caractéristiques naturelles telles que les chutes d’eau, peuvent être des lieux de forte émission de gaz. D'autres, tels que les canaux artificiels et les zones humides drainées, ont produit des systèmes altérés tels qu'ils agissent très différemment des systèmes naturels sur lesquels reposent les modèles de bilan du carbone.
Ces incertitudes, cependant, donnent beaucoup à réfléchir. Certaines pratiques agricoles favorisent-elles le transfert de carbone dans les rivières, qui ensuite s'échappent dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone? Dans quelle mesure l'altération non naturelle de nos voies navigables contribue-t-elle à la quantité de dioxyde de carbone libérée par les rivières? Les réponses à ces questions aideront les scientifiques à comprendre dans quelle mesure le comportement humain augmente les taux d'émission de gaz à effet de serre, ce qui nous donne une image plus complète des causes du changement climatique induit par l'homme et des efforts pour réduire les émissions de carbone.
