Écosystèmes d'eau douce dans l'Arctique

L'Arctique, qui peut être une surprise, abrite une gamme abondante et diversifiée d'écosystèmes d'eau douce, y compris des lacs, des étangs, des rivières et des cours d'eau, en plus des deltas et des milieux humides.

La région abrite également certains des lacs les plus grands et les plus profonds de la planète, notamment le Grand lac de l'Ours, le Grand lac des Esclaves et le lac Taymyr.

Dans certaines parties de l'Arctique, ces systèmes d'eau douce peuvent couvrir jusqu'à 80 p. 100 ou plus de la superficie totale des terres. Malgré l'abondance des systèmes d'eau douce dans l'Arctique, ils ne soutiennent généralement pas une grande quantité de biodiversité par rapport aux systèmes d'eau douce situés au sud.

Baisse de la couverture de glace d'eau douce dans l'Arctique

Ces systèmes d'eau douce dans l'Arctique contiennent de nombreux types d'habitats qui soutiennent une gamme variée d'organismes permanents et transitoires qui ont évolué au fil du temps pour survivre dans l'Arctique environnement extrême et généralement variable : en plus des températures froides, les systèmes d'eau douce de l'Arctique ont de faibles niveaux d'éléments nutritifs et de faibles niveaux de lumière qui inhibent le nombre d'espèces de décollage.

Ces milieux d'eau douce sont des tests critiques pour les scientifiques qui étudient les systèmes climatiques mondiaux, car les changements dans l'atmosphère terrestre affectent généralement ces habitats le premier. Les scientifiques ont déjà constaté que la couverture de glace d'eau douce a diminué de deux semaines en moyenne au cours des 150 dernières années en raison de la hausse des températures mondiales.

Avec moins de couverture glaciaire, il est probable que la croissance des plantes aquatiques et des algues augmente au fil du temps, ce qui peut réduire les niveaux d'oxygène en raison des taux de décomposition plus élevés.

La formation des lacs arctiques

La majorité des lacs de l'Arctique et des lacs thermokarst sont formés dans les dépressions laissées par le pergélisol dégelé. Ces lacs sont parmi les écosystèmes aquatiques les plus abondants et les plus productifs de la région polaire. Ils sont considérés comme des « points chauds » biologiques et fournissent un habitat aux microbes, aux communautés benthiques, aux plantes aquatiques, au plancton, aux poissons et aux oiseaux.

Dans l'Ouest canadien, seuls des milliers de lacs ont été perdus depuis leur formation au cours d'une période chaude post-glaciaire entre 13 000 ans avant aujourd'hui et 8 000 ans avant aujourd'hui. Bien que ces lacs apparaissent et disparaissent naturellement, on craint que les températures croissantes liées au changement climatique ne voient même des plans d'eau permanents dans l'Arctique, qui sont dans les environs depuis des milliers d'années, s'assèchent complètement et ne réapparaissent jamais.

deltas fluviaux dans la région arctique

Le delta de MacKenzie, qui est le deuxième plus grand delta de la région circumpolaire, est un grand delta qui se forme de la sortie de la rivière MacKenzie jusqu'à la mer de Beaufort dans l'ouest de l'Arctique canadien et traverse la sous-région arctique jusqu'au bas. Environ 90 p. 100 de l'approvisionnement en eau du delta est fourni par la rivière MacKenzie avec des contributions mineures de la rivière Peel et d'autres sources.

La région du delta compte de nombreux canaux et lacs thermoklast et milieux humides. La plaine inondable du delta est également constituée de limon et de sable qui est influencé par le pergélisol. La surface est couverte d'espèces d'épinette, d'aulne, de saule, de bouleau, de peuplier et de toundra.

La majorité des lacs deltas thermoklast sont créés à partir de la chaleur de l'eau de crue stagnante qui fond le pergélisol et crée une subsidence. Les lacs sont cependant des systèmes fluides avec des chercheurs les classant en trois types en fonction de leur fréquence d'inondation : aucun lac de fermeture qui est continuellement relié à la rivière; des lacs de fermeture faible qui sont reliés annuellement pendant les inondations avant la déconnexion et des lacs de fermeture élevée qui sont reliés moins d'une année.

Horaires de connexion fluviaux/lacs variables

Avec plus de 40 ans de données recueillies, les scientifiques ont établi qu'en moyenne les temps de connexion fluviaux-lacs variaient de plus de 150 jours par année dans les lacs d'altitude les plus bas à moins de 5 jours par année dans les lacs d'altitude les plus élevés.

Une étude scientifique a révélé qu'au cours des trois dernières décennies, les temps de raccordement de la rivière au lac dans le delta de MacKenzie ont augmenté de plus de 30 jours dans les lacs les plus bas, tandis que dans les lacs les plus élevés, le nombre de jours de raccordements de la rivière au lac a peut-être diminué.

Les scientifiques pensent que les temps de raccordement plus longs indiquent que les niveaux d'eau bas en été ont augmenté dans le delta d'environ 0,3 mètre, ce qui équivaut à plus de trois fois l'élévation locale du niveau de la mer dans la région.

Changement des niveaux d'éléments nutritifs dans les systèmes d'eau douce de l'Arctique

Les changements climatiques auront probablement des répercussions sur les systèmes d'eau douce de l'Arctique en raison de l'augmentation ou de la diminution de la concentration des nutriments.

Cependant, l'augmentation du ruissellement attribuable à l'augmentation des précipitations est susceptible d'augmenter les niveaux d'éléments nutritifs, mais elle peut avoir un impact négatif sur les espèces indigènes, car l'augmentation des concentrations d'éléments nutritifs et des eaux plus chaudes favorisera l'accroissement de la richesse des espèces – de nombreuses espèces migreront vers le nord – ce qui aura des répercussions sur la capacité des espèces indigènes de survivre puisqu'elles n'ont pas eu à rivaliser pour la nourriture ou la lumière auparavant.

Dans les lacs sans poisson, l'augmentation des niveaux d'éléments nutritifs est susceptible d'entraîner de grandes masses de zooplancton de pâturage. Si les éléments nutritifs entrent dans les systèmes d'eau douce en quantités abondantes, les mousses peuvent même devenir des produits primaires dominants dans les cours d'eau et utiliser la plupart des ressources disponibles.

Une autre question de l'augmentation des températures et de la productivité des lacs est la possibilité que les algues se forment, ce qui pourrait à son tour diminuer les niveaux d'oxygène des lacs par suite de la décomposition de la croissance des algues.

Changement de la couverture terrestre ayant une incidence sur les systèmes d'eau douce de l'Arctique

Il est probable que la hausse des températures affectera également les écosystèmes d'eau douce en modifiant le couvert terrestre des bassins versants et des zones riveraines. Il y aura des changements dans les zones de végétation avec végétation forestière, bois de bouleau et toundra arctique susceptibles de migrer vers le nord. Les systèmes d'eau douce arctiques changeront probablement en raison d'un changement d'énergie dans ces systèmes, de celui qui est alimenté par la production d'algues à celui qui est alimenté par des détritus grossiers provenant d'arbres et d'arbustes riverains nouvellement développés.

De plus, le changement climatique et l'évolution de la couverture terrestre qui y est associée sont susceptibles d'entraîner des changements dans la migration des espèces : les scientifiques de Svalbard ont constaté que l'augmentation des températures a conduit les populations d'oies à pénétrer dans des zones auparavant trop froides, ce qui a entraîné une eutrophisation accrue des déjections d'oiseaux dans les lacs et les étangs.

Des recherches scientifiques sont en cours pour mieux comprendre comment les changements climatiques peuvent avoir une incidence sur les écosystèmes d'eau douce de l'Arctique afin de comprendre et peut-être même d'atténuer les changements dans les écosystèmes.