Diagnosis: "aquatic osteoporosis"

Diagnostic: «Ostéoporose aquatique»

Disparition des organismes des lacs en raison des faibles concentrations de calcium
25 mars 2009
La daphnie est une puce d
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La daphnie est une puce d'eau qui joue un rôle indispensable dans de nombreux réseaux trophiques aquatiques.

(Le présent article a été fourni par l’Université Queen’s)

Les chercheurs du laboratoire de recherche et d’évaluation de l’environnement paléoécologique (PEARL) ont découvert un nouveau danger insidieux pour l’environnement des lacs de l’Amérique du Nord.

En collaboration avec des scientifiques de l’Université York et plusieurs laboratoires du gouvernement canadien, ils ont documenté des dommages biologiques attribuables à la réduction des concentrations de calcium dans de nombreux lacs d’eau douce tempérés.

Adam Jeziorski, aspirant au doctorat à l’Université Queen’s et principal auteur de l’étude, a été le premier à parler d’« ostéoporose aquatique » pour décrire le phénomène. Le calcium étant un nutriment essentiel pour de nombreux organismes lacustres, « certaines espèces clés ne peuvent plus se reproduire lorsque les concentrations de calcium sont inférieures à un seuil donné, dit-il. Ces espèces et les organismes qui s’en nourrissent sont par conséquent menacés ».

Les chercheurs ont recueilli des données sur la daphnie, une puce d’eau reconnue comme un élément clé de nombreux réseaux alimentaires aquatiques. Norman Yan, professeur de biologie à l’Université York et responsable canadien de la recherche sur les dangers que présente la réduction des concentrations de calcium pour la vie aquatique, explique qu’ils ont tout d’abord déterminé en laboratoire les concentrations de calcium néfastes pour la daphnie pour ensuite travailler en collaboration avec les scientifiques du gouvernement afin de réunir des centaines de « séries chronologiques de la qualité de l’eau » des lacs à l’échelle de la province. « Nous souhaitions établir si les sites clés étaient déjà touchés et constater jusqu’à quel point les dommages biologiques étaient répandus dans la province. »

Le professeur de biologie John Smol (à
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Le professeur de biologie John Smol (à gauche) accompagné des membres de l'équipe de recherche, Adam Jeziorski, Brian Cumming et Kristina Arseneau.

Toutefois, de nombreux lacs ont été touchés par la baisse des concentrations de calcium avant que le problème soit détecté et que des programmes de surveillance soient mis en oeuvre. En étudiant de minuscules fossiles et d’autres indicateurs dans les sédiments accumulés au fond de chaque lac, le professeur de biologie John Smol et ses collègues de la Chaire canadienne de recherche sur les changements environnementaux ont pu représenter les tendances environnementales des 200 dernières années. Ils ont ainsi découvert que des espèces d’invertébrés clés ont effectivement disparu des lacs touchés par la baisse des concentrations de calcium, et que leur disparition a souvent débuté dans les années 1970.

En établissant un lien entre la réduction des concentrations de calcium, les effets à long terme des pluies acides sur les sols forestiers, l’exploitation forestière et le renouvellement de la forêt, les chercheurs ont pu constater que, malgré les initiatives de récupération des substances chimiques liées aux récentes réductions des émissions de dioxyde de soufre, les faibles concentrations de calcium peuvent perturber le processus de rétablissement biologique du taux d’acidité des lacs boréaux. Selon Andrew Paterson du ministère de l’Environnement de l’Ontario, et professeur adjoint à l’Université Queen’s, « la menace environnementale entraîne d’importantes responsabilités en matière de gestion. Nous n’aurions pu la cerner sans entreprendre des travaux expérimentaux, des recherches paléoécologiques et un suivi à long terme ».

Les auteurs de l’étude en viennent à la conclusion que la baisse des concentrations de calcium entraîne une transformation généralisée des réseaux alimentaires des lacs de la région boréale en Amérique du Nord et d’autres régions du monde sensibles à l’acidification. Bien que leurs travaux portent sur la daphnie, les chercheurs constatent que tous les organismes lacustres ont besoin d’un apport en calcium et que bon nombre d’entre eux, notamment les écrevisses, les mollusques et les poissons, ont des besoins en calcium relativement élevés. D’après les chercheurs, tous les écosystèmes lacustres sont menacés. Toutefois, ils ne savent toujours pas si les concentrations de calcium ont atteint un seuil critique.

« C’est très inquiétant, explique le professeur Smol. La bonne nouvelle, c’est que nous savons que les puces d’eau, à l’image du canari servant de signal d’alarme dans les mines de charbon, nous permettent d’assurer un suivi de la réduction des concentrations de calcium. La mauvaise nouvelle, toutefois, c’est que les concentrations de calcium de nombreux lacs sont déjà inférieures aux seuils critiques. »