Les rivières et les lacs d’eau douce sont les canaux par lesquels les macronutriments, notamment le carbone et l’azote, passent de la biomasse terrestre à la biomasse marine. Chaque année, le carbone et l’azote pénètrent généralement dans les systèmes d’eau douce après avoir été lessivés des feuilles mortes des arbres forestiers. Une fois dissous dans l’eau du lac, ces deux macronutriments influencent la structure de l’écosystème.
Mais aujourd’hui, une étude menée par des scientifiques de l’Université de Cambridge met en évidence l’influence perturbatrice des épidémies de chenilles mangeuses de feuilles.
Épidémies de spongieuses invasives, Lymantria dispar disparet les papillons nocturnes de la livrée des forêts, Malacasoma disstria, se produisent au moins tous les cinq ans dans les forêts tempérées. Les insectes se frayent un chemin à travers tellement de feuilles que la diminution de la chute des feuilles qui en résulte modifie les cycles de nutriments entre la terre et les lacs voisins.
De plus, les chenilles produisent d’énormes quantités d’excréments riches en azote (appelés excréments) qui se déversent dans les cours d’eau et agissent comme engrais ; cela change la chimie de l’eau.
La croissance microbienne est souvent limitée par la disponibilité de l’azote, et l’ajout d’excréments dans les rivières et les lacs peut également favoriser la croissance de bactéries et d’algues dans ces systèmes. Une croissance microbienne accrue entraîne également une production accrue de dioxyde de carbone, à mesure que les microbes respirent et subissent des réactions métaboliques.
« Ces insectes sont essentiellement de petites machines qui transforment les feuilles riches en carbone en excréments riches en azote. Les excréments tombent dans les lacs au lieu des feuilles, ce qui modifie considérablement la chimie de l’eau. Nous pensons que cela augmentera la mesure dans laquelle les lacs sont des sources de gaz à effet de serre », a déclaré l’auteur principal de l’étude, le professeur Andrew Tanentzap du département des plantes de l’université de Cambridge. Les sciences.
On pense que cette étude est la recherche la plus approfondie jamais menée sur l’impact des infestations d’insectes sur les cycles du carbone et de l’azote des eaux douces. Les chercheurs ont utilisé 32 années de données gouvernementales sur les épidémies d’insectes dans 12 bassins versants de l’Ontario, au Canada.
Les experts ont associé ces données à des études sur la chimie de l’eau des lacs et ont utilisé des images satellite des forêts pour suivre les changements dans la couverture foliaire mensuelle. Les résultats de l’étude montrent que, les années où il y a des infestations de chenilles, la surface foliaire des forêts a été réduite en moyenne de 22 pour cent, en raison de l’activité alimentaire des chenilles.
En corrélation avec ces épidémies d’insectes, les lacs voisins contenaient 112 pour cent d’azote dissous en plus et 27 pour cent de carbone dissous en moins par rapport aux années sans épidémie.
Les effets étaient plus importants lorsque les bassins versants des lacs contenaient des proportions plus élevées d’arbres à feuilles caduques, tels que les chênes et les érables, que les chenilles préfèrent aux feuilles de conifères comme les pins.
Les années où il n’y a pas d’infestation d’insectes mangeurs de feuilles, le carbone et l’azote pénètrent généralement dans les lacs à partir des feuilles et des aiguilles en décomposition, et cela atteint son maximum en automne. En fait, une étude précédente de 26 ans portant sur 266 lacs de l’hémisphère nord a montré que le carbone s’accumule naturellement dans les eaux de ces lacs selon un processus appelé « brunissement ». Cette tendance est attribuée à divers facteurs, notamment le changement climatique et la reprise après les pluies acides et les activités forestières historiques.
Cependant, lorsqu’une infestation de chenilles se produit, la chute des feuilles est réduite à tel point que l’accumulation de carbone cesse pour l’année en question, ce qui améliore considérablement la qualité de l’eau du lac.
« Les épidémies d’insectes mangeurs de feuilles peuvent réduire de près d’un tiers le carbone dissous dans l’eau du lac lorsque les arbres autour du lac sont principalement à feuilles caduques. C’est tout simplement incroyable que ces insectes puissent avoir un effet aussi prononcé sur la qualité de l’eau », a déclaré Sam Woodman, premier auteur de l’étude.
Les chercheurs craignent que, à mesure que le changement climatique favorise l’expansion des populations d’insectes vers le nord, le risque d’épidémies de chenilles mangeuses de feuilles augmente. Cela pourrait conduire à une plus grande production de CO2 provenant de lacs enrichis en azote.
Le phénomène des chenilles est d’autant plus inquiétant qu’il existe une abondance de lacs d’eau douce plus au nord. De plus, le changement climatique devrait également favoriser les feuillus autour des lacs, ce qui amplifiera les effets des insectes.
Les infestations d’insectes défoliateurs sont clairement une arme à double tranchant. Les années d’épidémie, les grandes quantités d’excréments favoriseront la croissance de bactéries productrices de gaz à effet de serre dans les lacs au détriment des algues qui éliminent le CO.2 de l’atmosphère. En revanche, la réduction du carbone dissous dans les lacs pendant les années d’épidémie où la chute des feuilles est moindre a un effet positif sur la qualité de l’eau.
« Du point de vue de la qualité de l’eau, ces épidémies sont une bonne chose, mais du point de vue climatique, elles sont plutôt mauvaises – et pourtant elles ont été complètement négligées dans les modèles climatiques », a conclu Woodman.
L’étude est publiée dans la revue Communications naturelles.
—
Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
0 réponse à “Les épidémies de chenilles entraînent des émissions de CO2”