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Fleuves et rivières

Leçons tirées des lacs salins intérieurs: liens entre les systèmes «extrêmes» et l'océan

Pouvez-vous résoudre cette énigme?

Qu'est-ce qui est gros, génial, puant, productif et menacé?

Les gens qui ont visité le Grand lac salé de l’Utah (GSL) ou qui vivent près de ses rives ont souvent l’impression que le lac est «puant» et que l’eau douce qui se jette dans le lac est un gaspillage de ressources précieuses. Depuis que j'ai écrit pour Oceanbites il y a près de quatre ans, je me suis souvent demandé comment mon système d'étude, GSL dans l'Utah, était lié aux écosystèmes marins et océaniques.

Carte de l'actuel Grand lac Salé, montrant les limites du lac qui l'a précédé. Crédit photo: Fallschirmjäger / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Enclavé au milieu d'un environnement désertique aride, à environ 900 miles à l'est de la côte pacifique et à près de 2000 miles au nord du golfe de Californie, on pourrait penser au GSL comme un système complètement isolé sans aucun lien avec les habitats marins.

Cependant, l'écosystème GSL partage de multiples connexions avec de nombreuses régions du monde. Dans cet article, vous découvrirez les liens entre GSL et l'océan, y compris les découvertes récentes qui aident les scientifiques à démêler les réseaux trophiques et à découvrir le rôle permanent que joue GSL dans la protection des ressources marines.

Connexions chimiques à l'océan

GSL est le quatrième plus grand lac hypersalin au monde, avec une superficie d'environ 4 400 kilomètres carrés (1 699 milles carrés), ce qui en fait le plus grand lac d'Amérique du Nord à l'ouest du fleuve Mississippi.

Même si le GSL ne partage pas de connexion physique avec l'océan, son profil chimique correspond presque exactement à celui de l'océan, ce qui suggère que l'origine du GSL est liée à la mer. L'évaporation étant le seul moyen pour l'eau de quitter le lac, les sels et les minéraux ont continué à s'accumuler pendant des siècles, conduisant à une salinité élevée. En fait, la salinité du GSL dépasse celle de nos océans de près de trois fois, atteignant actuellement en moyenne 120 grammes par litre de sel!

Réseaux alimentaires simples, grandes idées

La soi-disant «puanteur du lac» dont beaucoup se plaignent n'est qu'un indicateur fort de la symphonie productive de la vie qui fleurit au sein du GSL.

L’eau extrêmement salée de GSL signifie que peu d’espèces peuvent y prospérer, ce qui en fait un retour aux sources du réseau trophique. Les microbes résistants fournissent du carburant à une poignée d'invertébrés copieux (principalement un grand nombre de crevettes et de mouches à saumure) avant que les prédateurs terrestres ne les capturent.

Ce système, bien que simple, est un modèle parfait pour étudier les relations entre les échelons du réseau trophique. Nous pouvons également examiner l'impact des changements de salinité, de température ou de niveaux de nutriments sur les communautés microbiennes et leurs prédateurs. De nombreux organismes résidant dans le GSL peuvent supporter des salinités plus élevées, mais les crevettes et les mouches à saumure survivent et se reproduisent le mieux à des salinités d'environ 90 ppt (3 fois plus salées que l'eau de l'océan). Comprendre leurs tolérances à la salinité est essentiel pour gérer le lac afin de protéger ces acteurs importants du réseau trophique.

Un exemple d'une expérience en laboratoire qui examine différentes conditions environnementales et leurs effets sur les crevettes de saumure
et la saumure vole dans chaque bouteille. Crédit photo: K. Barrett

Ceci est particulièrement important parce que les niveaux d’eau du GSL varient en fonction des changements dans les conditions météorologiques ou des interventions humaines (comme le détournement de l’eau des rivières avant qu’elle ne se jette dans le GSL). Les changements des niveaux d'eau influencent directement les facteurs environnementaux du lac: lorsque le niveau du lac baisse, la salinité et les niveaux de nutriments augmentent, et chaque partie du réseau trophique réagit légèrement différemment à ces changements.

En trouvant les conditions qui stimulent la croissance des algues, des crevettes à saumure et des mouches à saumure, les scientifiques peuvent mettre en place des plans de gestion qui protègent le mieux cet écosystème hautement productif.

Structures uniques de récifs coralliens

Le GSL abrite la plus grande couverture au monde de microbialites vivantes, des structures carbonatées formées par des microbes capturant et déposant des minéraux et des molécules de l’eau environnante. Les microbialites du GSL sont recouvertes de tapis épais et verts de communautés d'algues hautement productives composées de diatomées, de cyanobactéries et d'autres algues.

Une microbialite de Great Salt Lake, représentée ici avec une règle pour l'échelle. Si vous regardez de très près, vous verrez des centaines de structures ovales brunes attachées à la surface verte. Ce sont des pupes de la mouche de la saumure – elles utilisent les microbialites non seulement pour se nourrir mais aussi pour se métamorphoser! Crédit photo: K. Barrett

Ces formations avec leurs tapis d'algues constituent d'excellents foyers pour les larves de mouches de la saumure, qui sont une importante source de nourriture pour les oiseaux migrateurs et de rivage qui dépendent du GSL pour leur habitat d'alimentation.

Crevettes et mouches à saumure: la base de millions d'oiseaux migrateurs et de liens hémisphériques

Si GSL avait des mascottes, ce seraient les crevettes et les mouches à saumure. Bien que les humains ne les voient pas toujours, nous voyons certainement ce qu’ils soutiennent: des millions d’oiseaux migrateurs et de rivage qui affluent chaque année vers les côtes du GSL pour se nourrir et nicher. Certains oiseaux, dont le Phalarope de Wilson, voyagent à travers les continents pour se nourrir et nicher à GSL. Cette est l’un des liens directs de GSL avec l’océan, car les oiseaux aquatiques migrateurs dépendent de ses ressources pendant une partie de l’année.

Par exemple, les grèbes à oreilles et le phalarope de Wilson mangent avec les crevettes et les mouches à saumure abondantes. En effet, un grèbe oreille doit consommer 24 000 crevettes salées par jour pour répondre à ses besoins énergétiques quotidiens! Les pélicans blancs d'Amérique sont également présents sur le golfe du Saint-Laurent, qui nichent sur l'île Gunnison dans la partie nord du lac avant de se rendre dans les zones humides d'eau douce reliées au lac pour se nourrir de poissons abondants. Chacune des espèces parcourt une distance impressionnante, couvrant les continents, pour se rendre au buffet d'invertébrés productif et à l'habitat de nidification qu'offre le GSL. Les phalaropes de Wilson voyagent du Canada et de l'Argentine au Grand lac Salé pour se nourrir et nicher, tandis que les grèbes à oreilles font le voyage depuis le golfe de Californie, ce qui souligne à quel point ce système est important!

Les oiseaux ne sont pas les seuls à en bénéficier

Alors que la population humaine ne cesse de croître, nous nous sommes tournés vers les océans pour obtenir plus de protéines de haute qualité que notre alimentation exige. La pêche est soumise à une pression énorme, donc l'aquaculture est intervenue pour soulager une partie du stress sur les stocks sauvages. Cependant, pour répondre à la demande, nous avons besoin de nourriture pour ces poissons élevés.

Heureusement, les crevettes saumurées de GSL sont venues à la rescousse. Chaque année, des kystes de crevettes de saumure (un type spécial d’œufs qui peuvent être stockés, expédiés et éclos comme aliments vivants pour les poissons et crustacés élevés dans les étangs d’aquaculture) sont récoltés dans les eaux du lac.

Au cours des deux dernières années seulement, environ 40 millions de livres de kystes ont été récoltées dans GSL! La gestion continue de la population de crevettes de saumure dans le golfe du Saint-Laurent est vitale pour que les kystes puissent continuer à être récoltés à l'avenir afin de fournir une source stable pour l'aquaculture.

Système d'aquaculture en intérieur pour l'élevage de poissons qui nourriront les humains. Crédit photo: Narek-75 via Flickr Narek75 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Menaces actuelles et perspectives

Tout comme nos océans et nos écosystèmes côtiers, le GSL et d'autres lacs salins sont menacés par les activités humaines et les changements climatiques. Avec le risque accru de sécheresse dans l'ouest des États-Unis, les scientifiques sonnent l'alarme sur les conséquences de la baisse des niveaux d'eau et des salinités plus élevées dans les lacs salés. En effet, de nombreux lacs salés, dont le lac Abert dans l'Oregon et la mer de Salton en Californie, ont déjà succombé à des niveaux d'eau plus bas, ce qui a réduit la capacité de ces habitats à fournir les ressources alimentaires nécessaires aux oiseaux migrateurs.

Dans ce système, les effets d'un grand changement environnemental sur les «petites choses» apparemment ont vraiment un impact non seulement sur le réseau alimentaire du GSL, mais aussi sur les ressources marines. En protégeant le GSL et les autres lacs salés intérieurs qui produisent des crevettes de saumure en abondance, nous protégeons également les ressources marines contre l'exploitation à des fins d'aquaculture.

Katherine Barrett

Kate est doctorante en 4e année au département des sciences biologiques de l'Université de Notre-Dame et détient une maîtrise en sciences de l'environnement et biologie de SUNY Brockport. Elle étudie l'écologie des algues benthiques (de fond) dans le Great Salt Lake, Utah, en particulier comment cette ressource est importante pour la nourriture globale. En dehors du travail en laboratoire et sur le terrain, elle aime courir et faire du kickboxing.

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