Retracer les échanges de CO2 entre lac et atmosphère à partir de l’analyse isotopique du carbone des écailles de poissons : les exemples des lacs de Constance, d’Annecy et Leman.
M.E. Perga, D. Gerdeaux
Station d’Hydrobiologie Lacustre INRA, 75, Avenue de Corzent BP 511, 74203 Thonon les Bains Cedex
Comme de nombreux lacs, les lacs Leman, de Constance et d’Annecy ont connu une forte dégradation, d’origine anthropique, de la qualité de leurs eaux. Les symptômes de cette dégradation (ou eutrophisation), maximaux à la fin des années 70, ont été notamment une très forte prolifération d’algues, parfois toxiques, une désoxygénation des eaux profondes et une modification des communautés de poissons. A l’origine, une forte augmentation des concentrations en phosphore, issu de rejets non traités de déchets domestiques, agricoles ou industriels. Depuis, des mesures d’épuration ont été mises en oeuvre, et les concentrations en phosphore tendent vers leur concentration initiale, avant perturbation (restauration).
L’objectif de cette étude est de déterminer l’impact de cette perturbation ainsi que l’effet des mesures de restauration au niveau des flux de carbone dans le système lacustre. Dans ce but, nous avons choisi d’utiliser l’analyse isotopique du corégone, un poisson de la famille des salmonidés, présent dans les lacs de Constance, Leman et d’Annecy. L’étude des compositions isotopiques en carbone aux niveaux des consommateurs terminaux des chaînes trophiques fournit des renseignements pertinents sur les flux carbonés dans les systèmes, et notamment sur l’origine du carbone (atmosphère ou reminéralisation de la matière organique) qui soutient les réseaux trophiques. Cependant, cette technique s’applique traditionnellement aux tissus organiques, tels que le muscle chez les poissons. Mais rares sont les laboratoires qui disposeraient d’échantillons de muscle couvrant l’ensemble de la perturbation (1960 à nos jours). Par contre, de nombreux laboratoires possèdent de grandes collections d’écailles originellement destinées à l’étude de la croissance des populations piscicoles. Nous avons par conséquent développé un protocole permettant l’utilisation des écailles comme support d’analyse isotopique afin de mener des études rétrospectives sur des collections d’écailles des lacs de Constance, Leman et d’Annecy, couvrant la période de 1946 à 2001.
L’évolution de la signature d13C est étroitement corrélée à celle des concentrataions en phosphates, tant en période d’eutrophisation que durant la période de restauration. Ainsi, lorsque les concentrations en phosphore augmentent, le lac importe de plus en plus de carbone atmosphérique. Lorsque ces concentrations diminuent, les échanges entre lac et atmosphère s’inversent. Les vitesses de réaction sont identiques d’un lac à l’autre. Cependant, la réaction du système à la réversion des conditions de concentrations en phosphore est ralentie montrant que l’impact subi par les lacs n’est pas strictement réversible. Cette absence de réversibilité pourrait être une conséquence du réchauffement global.