Le changement climatique prive régulièrement d'oxygène les rivières du monde entier, selon une nouvelle étude publiée le 15 mai dans Science Advances. Les chercheurs ont découvert que ce déclin à long terme de l'oxygène se produit dans la plupart des systèmes fluviaux, les rivières tropicales étant les plus vulnérables. Les résultats soulignent le besoin urgent de stratégies visant à ralentir la perte d'oxygène dans les écosystèmes d'eau douce – car apparemment, les poissons aussi ont besoin de respirer.

L'étude a été dirigée par le professeur Kun Shi de l'Institut de géographie et de limnologie de Nankin (NIGLAS) de l'Académie chinoise des sciences. Le Dr Qi Guan a été le premier auteur, et le projet a également impliqué un chercheur de l'Université Tongji. Donc, trois hourras pour la collaboration internationale sur les mauvaises nouvelles.

L'oxygène dissous joue un rôle crucial dans le maintien d'écosystèmes fluviaux sains. Il soutient les organismes aquatiques, aide à maintenir la biodiversité et influence des processus biogéochimiques importants. Lorsque les niveaux d'oxygène chutent, la santé des rivières peut se détériorer, mettant en danger les poissons et autres espèces d'eau douce. En d'autres termes, une eau sans oxygène n'est qu'un vide humide.

Pour examiner comment les niveaux d'oxygène des rivières ont changé au fil du temps, les chercheurs ont utilisé un algorithme d'empilement d'apprentissage automatique pour analyser les observations de 21 439 tronçons de rivières dans le monde entier recueillies sur près de quatre décennies (1985-2023). Leur analyse a révélé une tendance mondiale claire. Les niveaux d'oxygène des rivières ont diminué à un taux moyen de -0,045 mg L-1 par décennie, et 78,8 % des rivières incluses dans l'étude ont montré des signes de désoxygénation. C'est beaucoup de rivières qui retiennent leur souffle.

Les plus fortes pertes d'oxygène ont été observées dans les rivières tropicales situées entre 20°S et 20°N, y compris les rivières en Inde. Ce résultat a surpris les chercheurs car ils s'attendaient auparavant à ce que les rivières aux latitudes plus élevées, où le réchauffement est souvent plus intense, soient confrontées aux plus grands risques de désoxygénation. Au lieu de cela, l'étude a montré que les rivières tropicales ont déjà tendance à avoir des concentrations d'oxygène plus faibles, ce qui les rend particulièrement vulnérables lorsque les niveaux d'oxygène continuent de baisser. Combinées à des taux de désoxygénation plus rapides, ces conditions augmentent la probabilité d'événements d'hypoxie, lorsque l'oxygène devient trop rare pour soutenir de nombreuses formes de vie aquatique. Alors, poissons tropicaux, commencez à pratiquer vos expressions de retenue de souffle.

Les chercheurs ont également examiné comment les régimes d'écoulement des rivières et la retenue des barrages affectent le déclin de l'oxygène. Les conditions de faible débit et de fort débit semblaient toutes deux réduire partiellement la désoxygénation par rapport aux conditions de débit normal. Les rivières en condition de faible débit présentaient un taux de désoxygénation inférieur de 18,6 %, tandis que les conditions de fort débit étaient associées à un taux inférieur de 7,0 %. Donc, la zone Boucle d'or pour le débit des rivières est apparemment extrême – faible ou élevé, pas moyen.

La retenue des barrages a produit des effets différents selon la profondeur du réservoir. Dans les réservoirs peu profonds, la retenue a accéléré la perte d'oxygène. Dans les réservoirs plus profonds, cependant, elle a aidé à réduire la désoxygénation dans la zone retenue. Il s'avère que la profondeur compte, même pour l'oxygène.

Une analyse plus poussée a montré que la diminution de la solubilité de l'oxygène causée par le réchauffement climatique était le principal moteur du déclin mondial de l'oxygène, représentant 62,7 % des changements observés. Le métabolisme de l'écosystème, influencé par des facteurs tels que la température, la lumière et le débit d'eau, a contribué à 12 % de la désoxygénation. L'équipe a également étudié le rôle des vagues de chaleur. Leurs résultats ont montré que les événements de vagues de chaleur représentaient 22,7 % de la désoxygénation mondiale des rivières. Les vagues de chaleur ont augmenté le taux de désoxygénation de 0,01 mg L-1 par décennie par rapport aux conditions sous températures climatologiques moyennes. Donc, les vagues de chaleur sont essentiellement le pire ennemi des rivières – et elles n'essaient même pas.

Dans l'ensemble, les résultats soulignent l'impact croissant du réchauffement climatique sur les écosystèmes d'eau douce courante, également connus sous le nom d'écosystèmes lotiques. Les chercheurs affirment que les rivières tropicales devraient être considérées comme une priorité absolue pour les efforts d'atténuation visant à prévenir l'aggravation de l'épuisement de l'oxygène. L'étude fournit également une base scientifique pour