La fonte des glaciers, réduit les débits des rivières de montagne, qui, moins puissants, se chargent moins de sédiments. L’eau étant plus claire, la lumière plus abondante facilite le développement d’une flore aquatique plus abondante. C’est ce qu’explique cet article tiré d’un texte diffusé par la service communication de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. Cette recherche a été effectuée dans le cadre du Centre de recherche en environnement alpin et polaire (ALPOLE), EPFL Valais Wallis

Dans la  chaine de l’Himalaya,  les cours d’eau étaient autrefois opaques et agités durant la saison estivale. La fonte des glaciers amenait un large volume d’eau qui charriait pierres et  sédiments qui générant de la turbidité, laissaient peu pénétrer la lumière. Avec des températures basses le restant de l’année, le développement d’une riche vie microbienne était difficile.

Le recul des glaciers provoqué par le changement climatique  réduit le volume d’eau circulant dans ces ruisseaux montagneux. Ces cours d’eau sont plus chauds, plus calmes, plus clairs, donnant aux algues et autres micro-organismes la possibilité de devenir abondants et de contribuer aux cycles locaux du carbone et des nutriments.

«Nous assistons à une transformation profonde de cet écosystème au niveau du microbiome, à une ‘transition verte’, en raison de l’augmentation de cette ‘production primaire’»,   explique Tom Battin, professeur ordinaire à l’EPFL et directeur du Laboratoire de recherche en écosystèmes fluviaux (RIVER).

Les scientifiques ont examiné les nutriments présents dans les cours d’eau, à l’exemple du phosphore et du nitrogène, quels enzymes les micro-organismes vivant dans les sédiments produisaient afin d’utiliser ces nutriments. Ils ont étudié l’évolution des nutriments et des enzymes sur un très large gradient de cours d’eau alimentés par des glaciers de taille différente.

«Les écosystèmes de ces cours d’eau disposent généralement de quantités limitées de carbone et de nutriments, en particulier de phosphore», explique Tyler Kohler, ancien post-doctorant à RIVER et premier auteur de l’article. «Avec le recul des glaciers et l’augmentation de la demande en phosphore par les algues et les autres micro-organismes, le phosphore pourrait devenir plus rare dans les cours d’eau de haute montagne.»    Mais le phosphore, élément essentiel à la vie, deviendra  plus rare dans les écosystèmes en aval, y compris dans les grandes rivières et les lacs, avec des conséquences encore inconnues sur la chaîne alimentaire.

En Afrique aussi

Une autre recherche du laboratoire RIVER parue en décembre 2023 corrobore cette analyse.  Les scientifiques ont analysé le microbiome d’un petit ruisseau alimenté par un glacier dans les Monts Ruwenzori, en Ouganda, où la «transition verte» est avancée. La composition en nutriments et en enzymes y est très différente et les algues y sont abondantes. «   Ce qui se passe sur le glacier du Rwenzori  donne un aperçu de ce à quoi ressembleront les cours d’eau suisses alimentés par les glaciers dans 30 ou 50 ans», explique Tom Battin. Plus ces ruisseaux accueilleront de vie microbienne, plus ils joueront un rôle important dans les cycles biogéochimiques, notamment les flux de CO2.

Le laboratoire RIVER prévoit d’aller plus loin. Les scientifiques recensent la biodiversité microbienne dans ces cours d’eau issus des glaciers et, à l’aide de diverses sources d’informations génomiques, d’étudier la capacité de divers micro-organismes à proliférer dans l’un des écosystèmes d’eau douce les plus extrêmes de la planète. En deux ans, les glaciers suisses ont perdu 10% de leur volume. Les modèles scientifiques prédisent une poursuite de cette fonte brutale si rien n’est entrepris.

FinancementThe NOMIS Foundation

RéférencesTyler J. Kohler, Massimo Bourquin, Hannes Peter, Gabriel Yvon-Durocher, Robert L. Sinsabaugh, Nicola Deluigi, Michail Styllas, Vanishing Glaciers Field Team, and Tom J. Battin, “Global emergent responses of stream microbial metabolism to glacier shrinkage”, Nature Geoscience, 1st March 2024. doi.org/10.1038/s41561-024-01393-6

Michoud, G., T. Kohler, L. Ezzat, H. Peter, J.K. Nattabi, R. Nalwanga, P. Pramateftaki, M. Styllas, M. Tolosano, V. De Staercke, M. Schön, R. Marasco, D. Daffonchio, M. Bourquin, S.B. Busi and T.J. Battin, “The dark side of the moon: first insights into the microbiome structure and function of one of the last glacier-fed streams in Africa,” Royal Society Open Science, 9 August 2023. doi.org/10.1098/rsos.230329

Auteur: Sandrine Perroud