Une nouvelle recherche dirigée par l’Université du Nevada, la professeure adjointe de Reno, Joanna Blaszczak, montre que l’hypoxie dans les rivières et les ruisseaux est généralement beaucoup moreover répandue à travers le monde qu’on ne le pensait auparavant. L’hypoxie est un niveau d’oxygène faible ou appauvri dans les eaux de floor qui peut être nocif pour les espèces aquatiques et peut, dans certains cas, augmenter la creation de gaz à effet de serre nocifs des rivières.
La recherche, publiée récemment dans la revue Limnology and Oceanography Letters, compile furthermore de 118 tens of millions de lectures d’oxygène dissous et de température prises à furthermore de 125 000 endroits dans des rivières sur 6 continents et 93 pays et couvrant in addition de 100 ans, de 1900 à 2018. L’hypoxie, définie dans cette étude, des concentrations d’oxygène dissous inférieures à 2 milligrammes par litre ont été détectées dans les rivières et les ruisseaux de 53 pays, 12,6 % de tous les web sites présentant au moins une mesure hypoxique.
“L’hypoxie dans les eaux côtières et les lacs est largement reconnue comme un problème environnemental préjudiciable, mais nous manquons d’une compréhension similar de l’hypoxie dans les rivières”, a déclaré Blaszczak, du Collège universitaire d’agriculture, de biotechnologie et de ressources naturelles. “Bien que 12,6 % ne semblent pas être un pourcentage énorme, on pensait auparavant que les occurrences d’hypoxie dans les rivières et les ruisseaux étaient extrêmement rares. Avoir montré la présence d’hypoxie dans l’un des huit emplacements fluviaux avec des données alter définitivement la donne en termes de la façon dont nous devons penser et prêter notice au problème de l’hypoxie dans les rivières et les ruisseaux.”
Blaszczak dit que les progrès dans la mesure de l’hypoxie au cours des 15 dernières années environ en utilisant la technologie de capteur d’oxygène dissous déployable sur le terrain qui permet une surveillance constante, comme toutes les heures, ont donné aux chercheurs les outils pour mieux gérer la présence d’hypoxie. Auparavant, les lectures étaient effectuées manuellement à l’aide d’une sonde portative ou en prélevant des échantillons d’eau principalement pendant la journée, lorsque les niveaux d’oxygène sont naturellement moreover élevés, en raison de la photosynthèse se produisant pendant la journée.
“La photosynthèse par les algues produit de l’oxygène qui est libéré dans la colonne d’eau”, explique Blaszczak. “Donc, vous n’obtenez pas une graphic fidèle de l’occurrence de l’hypoxie si vous ne mesurez que pendant la journée. Les problems hypoxiques sont beaucoup furthermore susceptibles de se développer tôt le matin, après l’absence de photosynthèse toute la nuit. La nouvelle technologie nous permet pour capturer ces données.”
En fait, la recherche a montré une différence spectaculaire dans les résultats entre l’utilisation des méthodes in addition anciennes et la technologie la furthermore récente, en raison des heures de la journée où les mesures sont prises.
“Nous constatons que si nous échantillonnions uniquement pendant la journée tous les jours, entre 8 h et 17 h, cela sous-détecterait le nombre d’emplacements de rivière où nous observons l’hypoxie d’environ 25 %”, a-t-elle déclaré.
Blaszczak dit qu’une grande partie des données de l’étude sont furthermore récentes et prises à l’aide de la technologie la in addition récente.
“Il n’y avait pas beaucoup de tests en cours, surtout avant les années 1950”, a-t-elle déclaré. “Même jusqu’en 2005 environ, les données à l’échelle mondiale sont assez rares.”
La recherche montre des influences naturelles et humaines
Comme prévu, les données ont montré que l’hypoxie dans les rivières était as well as présente dans les eaux in addition chaudes, moreover petites et à faible gradient, additionally calmes, où l’oxygène n’est pas “remué” dans l’eau par la turbulence. Blaszczak dit que la recherche a révélé que ces disorders se produisent le furthermore souvent dans les rivières drainant des zones humides naturelles, ainsi que dans les rivières drainant certaines zones urbaines, où les actions humaines ont créé des disorders hypoxiques.
“En tant que personnes gérant les eaux, nous influençons souvent ces conditions – en extrayant l’eau, en construisant des barrages et en augmentant la quantité de matière organique rejetée dans les rivières, par exemple”, dit-elle. “Nous pouvons créer ces circumstances de débits très faibles. Les rivières entourées de zones humides et de zones urbaines avaient à peu près la même probabilité d’apparition d’hypoxie. Cela montre que même si cela peut se produire naturellement, nous pouvons également créer ces ailments propices à l’hypoxie.”
Blaszczak dit que l’hypoxie n’est souvent pas reconnue avant qu’il ne soit trop tard.
“Vous verrez un rapport dans les médias sur une mortalité de poissons causée par l’hypoxie – à induce de très faibles débits de barrages, d’un rejet de quelque selected dans une rivière ou de quelque selected d’autre que nous pouvons contrôler”, dit-elle. “Si nous pouvons installer moreover de capteurs pour surveiller les conditions, nous pouvons obtenir des signaux d’alerte précoce et prendre des mesures pour résoudre le problème, comme modifier le débit d’une manière ou d’une autre.”
Blaszczak dit que la nouvelle technologie de capteur qui fournit une surveillance constante est également importante vehicle la durée des circumstances hypoxiques affecte les dommages qu’elles pourraient induire.
“Les poissons ont, dans certains cas, des stratégies d’évitement. Donc, si ce n’est que pour quelques heures, ils peuvent essayer de se débrouiller, en restant as well as près de la surface, par exemple”, dit-elle. “Mais s’il est in addition étendu, alors ils ont moreover de mal. Et, il y a d’autres facteurs. La taille de l’organisme peut influencer sa capacité à survivre, et certains organismes ne sont pas aussi mobiles, ils ne peuvent donc pas s’adapter pour survivre. un événement hypoxique moreover prolongé.”
Outre les dommages que l’hypoxie peut causer à la vie aquatique, elle peut également stimuler la production de gaz à effet de serre, le méthane et l’oxyde nitreux.
“Il n’y a rien de bon dans l’hypoxie des rivières ou d’autres plans d’eau”, déclare Blaszczak. “Nous ne pouvons pas l’éliminer complètement, mais nous pouvons certainement mieux le surveiller et prendre des mesures pour le prévenir, plutôt que pour le stimuler.”
Adopter une vision globale
Sur une take note additionally constructive, Blaszczak dit qu’en examinant les données de 1950 à 2018, la recherche a montré qu’à l’échelle mondiale, il ne semble pas y avoir d’augmentation globale des problems hypoxiques dans les rivières. Cependant, à certains endroits, il y a des augmentations. Et, dans certains endroits, la présence est extrême, dit-elle. Les chercheurs ont dressé une carte du monde qui est présentée dans l’article de recherche, qui code par couleur le nombre d’occurrences d’hypoxie qu’ils ont trouvées par région, le bleu étant des occurrences rares et le rouge étant la présence la in addition élevée d’hypoxie.
“Vous verrez que la Floride est complètement rouge, hors des charts”, a noté Blaszczak.
Une grande partie des États-Unis est dans le jaune ou le milieu de gamme. Blaszczak dit qu’il y a beaucoup in addition de données disponibles aux États-Unis que dans d’autres pays. Elle et une équipe de chercheurs ont compilé des données provenant de travaux soutenus par le gouvernement et d’autres données publiées pour créer l’ensemble de données qui couvre tous les continents sauf l’Antarctique, mais qui est dominé par des données d’Amérique du Nord. Chaque emplacement devait avoir une coordonnée géographique, au moins une mesure d’oxygène dissous, une température de l’eau correspondante et un horodatage. Blaszczak a ensuite analysé les données, dans le cadre de ses recherches pour le département des ressources naturelles et des sciences de l’environnement et de la station d’expérimentation de son collège.
Elle s’est lancée dans la path de l’étude après avoir participé à un atelier en septembre 2018 organisé en Suisse et organisé par Jim Heffernan et Tom Battin de l’Université Duke. L’atelier visait à faire progresser la compréhension globale de la dynamique de l’hypoxie dans les rivières et les ruisseaux et était soutenu par le Fonds nationwide suisse de la recherche scientifique et la US Nationwide Science Foundation.
À l’avenir, Blaszczak affirme qu’une surveillance accrue avec une technologie moreover récente est essentielle pour atténuer les effets nocifs de l’hypoxie dans les rivières.
“Nous devons développer davantage notre capacité à identifier quand et où les rivières sont vulnérables au développement de conditions hypoxiques, afin que nous puissions guider la gestion des rivières confront au changement climatique et à l’utilisation des terres. Soutenir la surveillance carry on et étendre la surveillance aux régions là où les données sont rares est essentiel », a-t-elle déclaré.
Blaszczak est reconnaissant aux chercheurs et aux gouvernements qui ont fourni les données utilisées dans l’étude et aux co-auteurs de l’étude, notamment Lauren E. Koenig, Francine H. Mejia, Lluís Gómez-Gener, Christopher L. Dutton, Alice M. Carter, Nancy B. Grimm, Judson W. Harvey, Ashley M. Helton et Matthew J. Cohen.