La perte d’oxygène dans les lacs et les océans constitue une menace majeure pour les écosystèmes, la société et la planète
L’oxygène est un besoin fondamental de la vie, et la perte d’oxygène dans l’eau, appelée désoxygénation aquatique, constitue une menace pour la vie à tous les niveaux. En fait, dans une recherche récemment publiée dans Écologie de la nature et évolution, Kevin Rose, professeur agrégé de l’Institut polytechnique Rensselaer, Ph.D. et ses collaborateurs décrivent comment la désoxygénation en cours présente une menace majeure pour la stabilité de la planète dans son ensemble.
Des recherches antérieures ont identifié une suite de processus à l’échelle mondiale, appelés limites planétaires, qui régulent l’habitabilité et la stabilité globales de la planète. Ces processus incluent des éléments tels que le changement climatique, le changement d’utilisation des terres et la perte de biodiversité. Il a été avancé que si les seuils critiques de ces processus sont franchis, des défis écologiques, économiques et sociaux majeurs en résulteront probablement. Il est important de noter que Rose et ses collaborateurs soutiennent que la désoxygénation aquatique répond et régule d’autres processus de limites planétaires.
« Il est important que la désoxygénation aquatique soit ajoutée à la liste des limites planétaires », a déclaré Rose. « Cela aidera à soutenir et à concentrer les efforts mondiaux de surveillance, de recherche et de politique pour aider nos écosystèmes aquatiques et, par conséquent, la société dans son ensemble. »
Dans tous les écosystèmes aquatiques, des ruisseaux et rivières, lacs, réservoirs et étangs aux estuaires, côtes et océans, les concentrations d’oxygène dissous (OD) ont diminué rapidement et considérablement au cours des dernières décennies. Les lacs et les réservoirs ont connu des pertes d’oxygène respectivement de 5,5 % et 18,6 % depuis 1980. Les océans ont connu des pertes d’oxygène d’environ 2 % depuis 1960 et, bien que ce chiffre soit plus faible, il représente une masse plus étendue géographiquement et volumétriquement. Les écosystèmes marins ont également connu une variabilité considérable en termes d’appauvrissement en oxygène. Par exemple, les eaux intermédiaires au large de la Californie centrale ont perdu 40 % de leur oxygène au cours des dernières décennies. Les volumes d’écosystèmes aquatiques touchés par l’épuisement de l’oxygène ont considérablement augmenté, tous types confondus.
« La désoxygénation aquatique est étroitement liée aux changements climatiques et à l’utilisation des terres », a déclaré Rose. « Cela est causé par une diminution de la solubilité de l’oxygène dans l’eau résultant de l’augmentation des températures, d’une ventilation réduite en eau profonde due à une stratification plus forte et plus longue, et d’une augmentation de la respiration consommatrice d’oxygène liée à la fois à une température élevée et à un apport accru de nutriments et de matière organique. Le réchauffement climatique et les polluants perturbent les processus biogéochimiques dans les écosystèmes aquatiques et ont des effets néfastes sur les organismes d’eau douce et marins.
Les espèces subissent des effets physiologiques et des réseaux trophiques entiers peuvent être transformés en cas de désoxygénation. Les organismes individuels connaissent souvent des capacités sensorielles, une croissance, une taille corporelle et une reproduction réduites. Un faible taux d’oxygène peut également entraîner des décès généralisés et des atteintes écologiques. Les habitats aquatiques avec de faibles niveaux d’oxygène sont communément appelés « zones mortes » en raison de la perte de vies humaines, qui menace les services écosystémiques comme la pêche, l’aquaculture, le tourisme et les pratiques culturelles. La désoxygénation peut également amener les écosystèmes aquatiques à passer à des états alternatifs et indésirables, caractérisés par des proliférations d’algues nuisibles et une anoxie généralisée, ou un manque d’oxygène.
« Nous approchons des seuils critiques de désoxygénation aquatique qui affecteront à terme plusieurs autres limites planétaires », a déclaré Rose. « L’OD régule le rôle de l’eau marine et de l’eau douce dans la modulation du climat de la Terre. L’amélioration des concentrations d’OD dépend de la résolution des causes profondes, notamment le réchauffement climatique et le ruissellement des paysages développés. L’incapacité à lutter contre la désoxygénation aquatique affectera, en fin de compte, non seulement les écosystèmes, mais également l’activité économique et la société au niveau mondial.
« Les tendances en matière de désoxygénation aquatique représentent un avertissement clair et un appel à l’action qui devraient inspirer des changements pour ralentir, voire atténuer cette limite planétaire », a déclaré Curt Breneman, Ph.D., doyen de l’École des sciences de Rensselaer. « Les travaux du professeur Rose ouvriront la voie à des recherches plus approfondies et ouvriront la porte à de nouvelles mesures réglementaires. »