Des eaux limpides, des milieux apparemment intacts et des altitudes qui semblent les protéger des activités humaines : cette image des lacs alpins de haute altitude, présentés comme des écosystèmes à l’abri de la pollution, ne correspond pas à la réalité. En effet, même aux altitudes les plus élevées de Nos Alpes, des substances provenant de zones agricoles et urbanisées situées à des dizaines, voire des centaines de kilomètres de là, peuvent parvenir jusqu’ici.
Ce phénomène fait l’objet d’une étude depuis 2023 menée par un groupe de chercheurs de l’Université Savoie Mont Blanc et du laboratoire CARRTEL, acronyme de Centre alpin de recherche sur les réseaux trophiques et les écosystèmes liminiques. Dans le cadre du projet « Isolake », ces travaux visent à comprendre d’où proviennent et comment se déplacent dans les lacs alpins deux éléments fondamentaux pour les écosystèmes aquatiques, à savoir l’azote et le phosphore.
Huit lacs pour suivre le cycle des nutriments
Une première analyse a été menée sur la pollution des lacs alpins appartenant au réseau « Lacs Sentinelles », un programme scientifique et de gestion chargé de surveiller un ensemble de bassins situés dans les Alpes françaises. Les chercheurs ont ainsi identifié huit sites sur lesquels concentrer leurs investigations, à savoir les lacs de la Muzelle, de Sarennes et de Poursollet (Isère), du Mont-Coua (Savoie), du Cornu, du Brévent, de Bionnassay et de Bénit (Haute-Savoie).
Ce choix permet de comparer des milieux soumis à des pressions différentes, notamment le tourisme et les activités pastorales mais aussi des phénomènes liés à la crise climatique, tels que le recul des glaciers et le dégel du pergélisol. Au cours de l’année 2024, les huit lacs ont fait l’objet de quatre prélèvements, à différents moments de l’année, afin de suivre l’évolution saisonnière des concentrations et des processus affectant l’eau et les sédiments.
La recherche a comporté des analyses isotopiques sur des échantillons d’eau et de sédiments, capables de fournir des indications sur l’origine et le parcours des différentes formes d’azote et de phosphore. Les données sont ensuite comparées à des paramètres tels que la température, le pH, la conductivité, l’oxygène dissous, la turbidité et la chlorophylle a, un ensemble d’indicateurs permettant d’observer les interactions entre les substances et l’environnement.
L’azote vient aussi de très loin
L’un des résultats les plus significatifs de l’étude concerne l’origine de l’azote, dont les chercheurs ont découvert qu’elle n’était pas principalement liée aux combustibles fossiles et au dépôt atmosphérique subséquent de nitrates. Plus de la moitié des quantités identifiées dans les bassins étudiés est en revanche liée à l’ammonium, dont la présence est largement imputable aux activités agricoles intensives et en particulier à l’utilisation d’engrais.
Ces données soulignent à quel point les écosystèmes et les lacs alpins de haute altitude sont liés à des territoires éloignés, ce qui implique que la pollution de la plaine peut être transportée par l’atmosphère sur des centaines de kilomètres avant de se déposer. Dans le cas des Alpes du nord, l’une des zones susceptibles de contribuer au transport de ce type de substances est la Plaine du Pô, l’un des principaux territoires agricoles européens situé dans le nord de l’Italie.
Les molécules d’ammonium présentes dans l’atmosphère peuvent rester en circulation pendant plusieurs jours, un laps de temps suffisant pour permettre leur transfert sur des distances considérables. Les observations effectuées lors de recherches antérieures au Col du Lautaret ont par ailleurs mis en évidence des augmentations de la concentration dans l’air au printemps, coïncidant avec la période des épandages d’engrais agricoles.
Le phosphore est le prochain élément clé
Outre l’azote, l’étude sur la pollution des lacs alpins se concentre sur un deuxième élément fondamental, à savoir le phosphore, lui aussi impliqué dans les processus de croissance des algues et des micro-organismes aquatiques. Contrairement à l’azote, celui-ci peut provenir en grande partie des roches du bassin versant; il est libéré puis transporté vers les milieux lacustres par les pluies, le ruissellement et la fonte des neiges.
La quantité et la disponibilité de cet élément chimique semblent en outre dépendre des caractéristiques géologiques du territoire, notamment de la présence de roches métamorphiques et éruptives ainsi que de roches sédimentaires et calcaires. Les analyses complémentaires en cours devront déterminer dans quelle mesure la composition des roches et la nature des bassins influencent le cycle du phosphore et, par conséquent, la productivité des écosystèmes.
Un lien de plus en plus étroit avec le réchauffement
La pollution par les nutriments dans les lacs alpins s’inscrit dans un contexte déjà modifié par la hausse des températures, qui altère des conditions longtemps considérées comme une limite naturelle à la croissance de la végétation et à la productivité biologique. Dans cette optique, si le réchauffement réduit l’un des freins à la prolifération des organismes, l’apport de quantités plus importantes d’azote et de phosphore peut contribuer à modifier encore davantage le fonctionnement des lacs.
Ce phénomène touche également les grands lacs préalpins, qui ont fait l’objet d’une autre étude menée par des chercheurs du CARRTEL, de l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement et de l’Université Savoie Mont Blanc. Selon celle-ci, d’ici la fin du siècle, l’augmentation de la température de l’eau de certains grands lacs alpins pourrait atteindre plusieurs degrés, ce qui aurait également des conséquences sur la quantité d’oxygène disponible.
Les eaux plus chaudes retiennent moins d’oxygène, ce qui modifie les conditions de vie des organismes aquatiques et met sous pression les espèces qui ont besoin d’environnements froids et bien oxygénés. Parmi les espèces potentiellement les plus vulnérables figure l’omble chevalier, un salmonidé particulièrement attaché aux milieux froids et riches en oxygène.
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