Cette histoire a été publiée à l'origine sur Nexus Media News, un service d'information à but non lucratif sur le changement climatique.
Par une matinée étouffante de juillet 2021, des milliers de poissons morts se sont échoués sur les rives nord-est du lac Pokegama, situé à 60 miles au nord de Minneapolis.
Deb Vermeersch, responsable du ministère des Ressources naturelles du Minnesota, a été appelée pour enquêter.
À son arrivée, elle a découvert une étendue de sable d'un quart de mile recouverte de carcasses en décomposition : dorés et grands brochets, qui affectionnent les eaux profondes et fraîches, ainsi que mariganes, crapets et meuniers, typiques des eaux chaudes. « Ils étaient déjà très décomposés en raison de l'eau chaude », se souvient Vermeersch.
La diversité des espèces touchées excluait un parasite spécifique. Les experts ont vite identifié la cause : des niveaux d'oxygène dangereusement bas.
L'oxygène disparaît dans les lacs d'eau douce neuf fois plus vite que dans les océans, en raison d'une combinaison de pollution et de réchauffement des eaux, selon une étude publiée dans Nature plus tôt cette année. Les lacs comme Pokegama se réchauffent plus tôt au printemps et restent chauds jusqu'en automne, favorisant la prolifération d'algues qui menacent les poissons indigènes.
Avec ses 14 380 lacs et des températures en hausse plus rapide que la moyenne nationale, le Minnesota offre un laboratoire unique pour étudier les effets du changement climatique sur les lacs tempérés du monde. Situé à l'intersection de quatre biomes – deux prairies et deux forêts distincts –, l'État permet d'analyser les réponses variées des écosystèmes lacustres et de chercher des solutions pour atténuer les impacts.
« L'eau chaude de surface contient moins d'oxygène que l'eau froide », explique Lesley Knoll, limnologue à l'Université du Minnesota et co-auteure de l'étude Nature. Les étés plus longs et chauds perturbent le mélange et la stratification, deux processus clés régulant historiquement l'oxygène. Au printemps et en automne, l'eau de surface se mélange aux couches profondes. En été, la stratification sépare les eaux chaudes superficielles des eaux froides profondes. Mais le réchauffement prolongé empêche ce mélange, privant les fonds d'oxygène.
« Avec une stratification plus forte, les eaux profondes sont isolées de l'oxygène de surface. Perdez de l'oxygène, et vous perdez des espèces », ajoute Kevin Rose, biologiste au Rensselaer Polytechnic Institute et co-auteur de l'étude.
Knoll, Rose et 43 chercheurs ont analysé 400 lacs tempérés mondiaux. Depuis 1980, les eaux de surface se sont réchauffées de 7 °F (environ 3,9 °C) et ont perdu 5 % d'oxygène ; les eaux profondes, 20 %. Près d'un quart des lacs étudiés étaient dans le Minnesota, grâce à ses programmes de surveillance de longue date.
La perte d'oxygène n'est pas seule en cause. Sans oxygène dans les profondeurs, des bactéries productrices de méthane prolifèrent.
« Les lacs réchauffés produiront plus de méthane, lié à la stratification », note James Cotner, limnologue à l'Université du Minnesota.
Les lacs émettent du CO₂ lors de la décomposition, mais absorbent aussi du carbone via les plantes, agissant comme puits nets. Ils contribuent déjà à 10-20 % des émissions mondiales de méthane – 25 fois plus puissant que le CO₂. Cotner étudie les conditions favorisant ces bactéries et les stratégies d'atténuation.
« Comprendre les émissions de CO₂ et méthane, et leurs déclencheurs comme l'oxygène, la stratification et le réchauffement, est crucial », précise-t-il.
Les étés chauds ne suffisent pas : ruissellement agricole (pesticides, engrais) et exploitation forestière polluent les lacs. Le changement climatique étend l'agriculture vers le nord, comme les pommes de terre dans les forêts du Minnesota, libérant du phosphore qui nourrit les algues nocives.
Ces blooms, dans une eau chaude et nutritive, meurent, coulent et sont décomposés par des bactéries consommant l'oxygène profond, selon Heather Baird du ministère des Ressources naturelles.
Un quart des lacs du Minnesota ont des niveaux de phosphore excessifs, déconseillant baignade, pêche et navigation. Les algues toxiques étouffent la vie aquatique, surtout les espèces de eaux froides, amplifié par le réchauffement.
Des chercheurs et protecteurs testent des solutions : préserver 75 % des bassins versants boisés maintient la santé des poissons en filtrant les nutriments.
« Les forêts filtrent les nutriments, amortissant le changement climatique – jusqu'à un point », dit Knoll. Mais avec la hausse des températures, « 75 % pourrait ne plus suffire ».
Les efforts se concentrent sur les lacs profonds et frais, plus résilients que les Pokegama peu profonds.
Juillet 2021 fut le mois le plus chaud enregistré, avec une sécheresse record dans certaines zones du Minnesota. Vermeersch craint des mortalités plus fréquentes : « Pour les lacs peu profonds et dégradés comme Pokegama, ces événements augmenteront. »
Correction (23 décembre 2021) : L'article identifiait initialement le mauvais lac Pokegama. Celui concerné est à 60 miles de Minneapolis, non 140.
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