Les barrages de castors atténuent les effets du changement climatique sur les rivières

Les castors sont réputés pour construire des barrages. Ils le font afin de créer un étang dans lequel ils pourront ensuite construire un lodge avec une entrée sous-marine. Le lodge est fait de bâtons et de boue, et c’est un endroit où les castors peuvent rester en sécurité et au chaud, élever leurs petits, stocker de la nourriture pour l’hiver et se cacher des prédateurs tels que les loups, les coyotes et les pumas. Les barrages modifient l’habitat naturel de telle sorte que de nouveaux écosystèmes sont créés, ce qui offre des conditions propices à d’autres espèces des zones humides.

En plus de créer des zones humides, les barrages de castors contrôlent également le débit d’eau en aval, réduisent la turbidité, préviennent l’érosion et aident à purifier l’eau des contaminants provenant des pesticides et des engrais. Et maintenant, une nouvelle étude révèle que, alors que le changement climatique détériore la qualité de l’eau et menace les écosystèmes, les barrages de castors pourraient effectivement contribuer à réduire les dégâts.

Dans un rapport publié dans Communications naturelles, une équipe d’experts dirigée par l’Université de Stanford a découvert que les barrages de castors peuvent avoir une influence positive significative sur la qualité de l’eau. En fait, cette influence s’avère bien plus grande que celle des précipitations saisonnières extrêmes liées au climat. Les barrières en bois élèvent les niveaux d’eau en amont, détournant l’eau vers les sols environnants et les cours d’eau secondaires, collectivement appelés zone riveraine. Ces zones agissent comme des filtres, éliminant l’excès de nutriments et de contaminants avant que l’eau ne réintègre le canal principal en aval.

« Alors que nous devenons plus secs et plus chauds dans les bassins versants des montagnes de l’Ouest américain, cela devrait conduire à une dégradation de la qualité de l’eau », a déclaré le professeur Scott Fendorf, auteur principal de l’étude. « Pourtant, à notre insu avant cette étude, l’influence démesurée de l’activité du castor sur la qualité de l’eau constitue un contrepoids positif au changement climatique. »

L’opportunité d’étudier les effets d’un barrage de castors sur la qualité de l’eau est née par hasard plutôt que le résultat d’une planification minutieuse. En tant qu’étudiant au doctorat dans le laboratoire de Fendorf en 2017, l’auteur principal de l’étude, Christian Dewey, avait commencé à travailler sur le terrain le long de l’East River, un principal affluent du fleuve Colorado, près de Crested Butte, dans le centre du Colorado. Initialement, Dewey avait entrepris de suivre les changements saisonniers de l’hydrologie et les impacts des zones riveraines sur les nutriments et les contaminants dans un bassin versant montagneux.

« Tout à fait par chance, un castor a décidé de construire un barrage sur notre site d’étude », a déclaré Dewey, qui est maintenant chercheur postdoctoral à l’Université d’État de l’Oregon (dont la mascotte, soit dit en passant, est un castor). « La construction de ce barrage de castors nous a donné l’occasion de réaliser une formidable expérience naturelle. »

Les chercheurs ont analysé les données sur les niveaux d’eau enregistrées toutes les heures par des capteurs installés dans la rivière et dans toute la zone riveraine. Ils ont également collecté des échantillons d’eau, notamment sous la surface du sol, pour surveiller les niveaux de nutriments et de contaminants. Ces informations ont ensuite été utilisées pour comparer la qualité de l’eau le long de ce tronçon de l’East River au cours d’une année sèche (2018) avec la qualité de l’eau l’année suivante, lorsque les niveaux d’eau étaient inhabituellement élevés. De plus, ces ensembles de données d’un an ont été comparés aux mesures de la qualité de l’eau effectuées au cours d’une période de trois mois commençant à la fin juillet 2018, lorsque le barrage de castor a bloqué la rivière.

Normalement, pendant les périodes de sécheresse, à mesure que moins d’eau coule dans les rivières et les ruisseaux, les concentrations de contaminants et d’éléments nutritifs en excès, comme l’azote (sous forme de nitrates), augmentent. Ces contaminants proviennent souvent d’engrais ou d’herbicides utilisés sur les terres agricoles environnantes et pénètrent dans les rivières sous forme de ruissellement. Des averses importantes et une fonte des neiges saisonnière sont alors nécessaires pour éliminer les contaminants et restaurer la qualité de l’eau.

Les barrages de castors retiennent l’eau sous la forme d’un étang derrière le mur. Cela ralentit non seulement l’écoulement de l’eau, mais crée également une différence de pression entre l’eau au-dessus et au-dessous du mur du barrage. La pression accrue pousse l’eau du barrage vers les sols environnants où les microbes utilisent les contaminants, en particulier les nitrates, pour leurs propres besoins métaboliques.

Les étés chauds et secs qui suivent la fonte des neiges printanière produisent également d’importants changements de niveau, qui génèrent un gradient de pression qui pousse l’eau dans les sols environnants. Plus le gradient de pression est grand, plus l’écoulement de l’eau et des nitrates dans les sols est important, où les microbes transforment les nitrates et autres contaminants en substances inoffensives.

Dans l’East River, les chercheurs ont constaté que l’augmentation du gradient de pression était au moins 10 fois plus importante avec le barrage présent qu’elle ne l’était pendant la pointe estivale sans le barrage. Cela s’est appliqué à la fois à l’année de crue des eaux (2019) et à l’année de sécheresse (2018). En d’autres termes, les effets du barrage de castors ont dépassé d’un ordre de grandeur les extrêmes hydrologiques climatiques – que ce soit dans le sens d’une sécheresse ou d’une fonte abondante des neiges.

« Les castors luttent contre la dégradation de la qualité de l’eau et améliorent la qualité de l’eau en produisant des simulations d’extrêmes hydrologiques qui éclipsent les effets du climat », a déclaré le professeur Fendorf.

Tant qu’il était présent, le barrage de castors a augmenté l’élimination de l’azote indésirable de la section d’étude de l’East River de 44 pour cent par rapport aux extrêmes saisonniers. L’azote est un problème particulièrement pernicieux pour la qualité de l’eau car il favorise la croissance des algues qui, lorsque les algues meurent et se décomposent, épuisent l’oxygène contenu dans l’eau et rendent l’écosystème inadapté aux autres organismes aquatiques.

Le rôle des castors et de leurs barrages dans la filtration et le nettoyage des ressources en eau est susceptible de gagner en importance à mesure que le changement climatique produit une plus grande variabilité et des conditions météorologiques plus extrêmes.

« Nous nous attendrions à ce que le changement climatique induise des extrêmes hydrologiques et une dégradation de la qualité de l’eau pendant les périodes de sécheresse, et dans cette étude, nous constatons que cela aurait effectivement été vrai sans cet autre changement écologique en cours, qui est le les castors, leurs barrages proliférants et leurs populations croissantes », a déclaré le professeur Fendorf.

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur