Eau cristalline, sommets enneigés, silence seulement troublé par le vent : les lacs de montagne évoquent une nature intacte. Pourtant, même à plusieurs milliers de mètres d’altitude, ils ne sont pas si isolés. Fragiles et pauvres en minéraux, ces écosystèmes sont très sensibles aux apports de nutriments, comme l’azote et le phosphore. En trop grande quantité, ces nutriments favorisent la prolifération des algues : l’eau verdit, la qualité du lac se dégrade et la biodiversité en est bouleversée.
L’azote : indispensable, mais pas en excès
L’azote est un élément essentiel à la vie. Sans lui, pas d’ADN, pas de protéines, pas de plantes… Mais, comme souvent, tout est une question de dosage. Dans les lacs de montagne, un excès d’azote peut suffire à déséquilibrer leur fonctionnement. Mais d’où vient cet azote ? Les sources d’azote sont multiples : fixation biologique, recyclage microbien de la matière organique ou encore dépôts atmosphériques. C’est cette dernière source qui nous intéresse puisque depuis le milieu du XIXᵉ siècle, les activités humaines ont fait exploser les concentrations d’azote réactif dans l’atmosphère : +1300 % depuis 1860. Cette augmentation est principalement liée à l’utilisation d’engrais en agriculture intensive et à la combustion d’énergies fossiles.
Dans les lacs de plaine, la pollution à l’azote est bien documentée. Aujourd’hui, on découvre que les lacs de montagne sont eux aussi touchés, malgré leur éloignement géographique des zones d’activités humaines. L’atmosphère joue en effet le rôle d’un gigantesque tapis roulant : l’azote réactif émis peut parcourir de longues distances avant de se déposer en montagne. Ces dépôts d’azote arrivent sous forme de molécules très appréciées par les algues : le nitrate et l’ammonium.
Moins de nitrate, plus d’ammonium : la pollution se transforme
Pendant longtemps, la pollution azotée atmosphérique arrivait principalement sous forme de nitrate, issu notamment des oxydes d’azote (NOx). Bonne nouvelle : les réglementations européennes sur la qualité de l’air ont commencé à porter leurs fruits, et les émissions de NOx sont en baisse en Europe. Mais en parallèle, les émissions d’ammoniac, moins régulées, augmentent. Résultat ? Les dépôts atmosphériques d’azote ne disparaissent pas, ils changent simplement de visage, et restent alimentés par l’agriculture intensive et la combustion d’énergies fossiles. Ce changement dans la composition chimique des dépôts atmosphériques se reflète dans la chimie des lacs alpins.
Échantillonner, analyser, comprendre : l’enquête scientifique
Pour comprendre l’impact de ces dépôts atmosphériques d’azote sur les lacs de montagne, une étude a été menée en septembre 2023 par Maria Page, doctorante au Centre Alpin de Recherche sur les Réseaux Trophiques et Ecosystèmes Limniques (CARRTEL). Destination : 26 lacs, répartis dans les Alpes et les Pyrénées françaises. Objectif : identifier l’origine de l’azote présent dans leurs eaux. La méthode utilisée repose sur les isotopes stables, une sorte d’analyse d’empreintes digitales. Chaque source de nitrate et d’ammonium possède en effet une signature isotopique plus ou moins unique, qui nous aide à retracer l’origine de ces molécules dans nos lacs.
Les résultats montrent qu’au total, dans 25 lacs sur 26, plus de 50 % de l’azote présent provient de l’atmosphère, majoritairement sous forme d’ammonium. Le reste provient de processus naturels, comme le recyclage microbien de la matière organique qui transfère du nitrate des sols environnants vers les lacs lorsque de l’eau ruisselle. Cette découverte montre que les activités humaines de plaine sont responsables de la fertilisation des lacs de montagne.
Et maintenant, que faire ?
Cette tendance n’est pas propre aux Alpes françaises. Des études menées ailleurs dans l’hémisphère Nord montrent la même augmentation des dépôts d’ammonium en haute altitude. Ce phénomène prend donc de l’ampleur à l’échelle mondiale. Tant que l’usage des engrais et la combustion des énergies fossiles resteront élevés, les lacs de montagne continueront de recevoir ces apports invisibles, mais loin d’être anodins. La prochaine étape du projet consistera à remonter à la source principale de cet ammonium atmosphérique : agriculture ou énergies fossiles ?
Cette étude rappelle que l’air, l’eau et les écosystèmes forment un tout indissociable. Même les lacs d’altitude, que l’on croyait hors d’atteinte, réagissent aux activités humaines menées bien en aval. Les sommets ne sont pas épargnés : ils reçoivent, eux aussi, l’empreinte de nos émissions.
À propos
- Cet article a été initialement rédigé par Maria Page pour le média En Sciences Et Vous de la Fondation USMB
- Maria Page est doctorante au CARRTEL