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La Salmon River en Alaska présente désormais une teinte orange rouillée en raison de contaminants métalliques libérés par le dégel du pergélisol.
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Crédit : Taylor Rhoades
Dans la chaîne de montagnes Brooks en Alaska, des rivières autrefois cristallines voient leur eau se teinter d’orange et devenir trouble à cause de métaux toxiques. Le réchauffement climatique provoque le dégel du sol gelé, entraînant une réaction chimique qui empoisonne les poissons et perturbe gravement les écosystèmes.
Alors que la planète se réchauffe, une couche de pergélisol — ce sol arctique gelé qui a conservé des minéraux pendant des millénaires — commence à fondre. L’eau et l’oxygène pénètrent dans ce sol nouvellement exposé, déclenchant la décomposition de roches riches en sulfure, créant ainsi de l’acide sulfurique. Cet acide lessive des métaux, tels que le fer, le cadmium et l’aluminium, des roches vers la rivière.
Ce type de réaction géochimique est souvent associé à des opérations minières, mais ce n’est pas le cas ici.
« Voici à quoi ressemble le drainage acide des mines », a déclaré Tim Lyons, biogéochimiste à l’Université de Californie, Riverside. « Mais ici, il n’y a pas de mine. Le pergélisol dégèle et modifie la chimie du paysage. »
Une étude récemment publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences détaille l’ampleur de cette contamination. Bien que le focus soit mis sur la Salmon River, les chercheurs mettent en garde que des transformations similaires se produisent déjà dans de nombreux bassins versants arctiques.
« Je travaille et voyage dans la chaîne Brooks depuis 1976, et les récents changements des formes de terrain et de la chimie de l’eau sont véritablement stupéfiants », a déclaré David Cooper, chercheur à l’Université d’État du Colorado et co-auteur de l’étude.
L’écologue Paddy Sullivan, de l’Université de l’Alaska, a remarqué pour la première fois ces drames en 2019 lors d’un travail de terrain sur les forêts arctiques qui se déplacent vers le nord — une autre conséquence du changement climatique. Un pilote, l’emmenant sur le terrain, lui a signalé que la Salmon River n’avait pas retrouvé sa clarté après la fonte des neiges et paraissait « comme des eaux usées ». Alarmé, Sullivan a collaboré avec Lyons, Roman Dial de l’Alaska Pacific University, et d’autres pour enquêter sur les causes et les conséquences écologiques.
Leur analyse a confirmé que le dégel du pergélisol libérait des réactions géochimiques oxydant des roches riches en sulfure comme la pyrite, générant ainsi de l’acidité et mobilisant de nombreux métaux, y compris le cadmium, qui s’accumule dans les organes des poissons, pouvant affecter des animaux comme les ours et les oiseaux qui en consomment.
Bien que de petites quantités de métaux ne soient pas nécessairement toxiques, l’étude révèle que les niveaux de métaux dans les eaux de la rivière dépassent les seuils de toxicité établis par l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis pour la vie aquatique. De plus, les eaux chargées de fer limitent la lumière atteignant le fond de la rivière, asphyxiant les larves d’insectes consommées par le saumon et d’autres poissons.
Actuellement, les concentrations métalliques dans les tissus de poissons comestibles ne sont pas considérées comme dangereuses pour les humains, mais les changements dans les rivières posent des menaces indirectes mais sérieuses. Le saumon chum, une espèce essentielle pour de nombreuses communautés autochtones, pourrait avoir du mal à frayer dans des lits de gravier écrasés par les sédiments fins. D’autres espèces, comme les ombles et les Dolly Varden, pourraient également être impactées.
« Ce n’est pas juste une histoire de Salmon River », a souligné Lyons. « Cela se produit dans tout l’Arctique. Partout où il y a le bon type de roche et du pergélisol en train de fondre, ce processus peut commencer. »
Contrairement aux sites miniers, où le drainage acide peut être atténué par des systèmes de protection, ces bassins versants reculés peuvent avoir des centaines de sources de contamination et pas d’infrastructure similaire. Une fois que le processus chimique commence, la seule chose qui peut l’interrompre est la récupération du pergélisol.
« Il n’y a pas de solution une fois que cela commence », a déclaré Lyons. « C’est un autre changement irréversible causé par une planète en réchauffement. »
Cette étude, financée par le programme Rapid Response de la National Science Foundation, met en évidence le danger potentiel pour d’autres régions arctiques. Les chercheurs souhaitent aider les communautés et les gestionnaires de terres à anticiper les impacts futurs et, lorsque cela est possible, à s’y préparer.
« Il reste peu d’endroits sur Terre aussi intacts que ces rivières », a conclu Lyons. « Mais même ici, loin des villes et des autoroutes, l’empreinte du réchauffement climatique est indéniable. Aucun endroit n’est épargné. »
Notre Opinion Tech
Il est fascinant de constater comment le changement climatique exerce une pression croissante sur des écosystèmes jugés primitifs et intacts. L’interaction entre le dégel du pergélisol et les systèmes aquatiques met en lumière la complexité des réseaux écologiques. En tant que professionnels de l’environnement, nous devons approfondir notre compréhension des dynamiques géologiques et hydrologiques dans ces régions, car leurs conséquences pourraient avoir des répercussions bien au-delà des zones touchées. Anticiper les effets à long terme de ces changements constitue un enjeu crucial pour le développement durable de l’Arctique.
Bon à savoir : La dégradation du pergélisol n’est pas seulement un problème local ; elle a des implications mondiales, augmentant potentiellement le niveau des mers et modifiant les régimes météorologiques. La sensibilité de ces environnements devrait susciter davantage de recherche et de mesures préventives dans un contexte de changement climatique.