Dans la gamme Brooks de l'Alaska, les rivières une fois assez claires pour boire sont maintenant orange et brumeuses avec des métaux toxiques. Alors que le réchauffement déget le sol autrefois gelé, il déclenche une réaction en chaîne chimique qui empoisonne les poissons et faisait des ravages sur les écosystèmes.
Alors que la planète se réchauffe, une couche de pergélisol – un sol arctique gelé permanent qui a verrouillé les minéraux pendant des millénaires – commence à dégeler. L'eau et l'oxygène se glissent dans le sol nouvellement exposé, déclenchant la dégradation des roches riches en sulfure et créant de l'acide sulfurique qui lixivit des métaux naturels comme le fer, le cadmium et l'aluminium à partir de roches dans la rivière.
Souvent, des réactions géochimiques comme celles-ci sont déclenchées par les opérations minières. Mais ce n'est pas le cas cette fois.
« Voilà à quoi ressemble le drainage des mines acides », a déclaré Tim Lyons, biogéochimiste à l'Université de Californie à Riverside. « Mais ici, il n'y a pas de mien. Le pergélisol déget et change la chimie du paysage. »
Un nouvel article détaillant la gravité de la contamination a été publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences. Bien que l'étude se concentre sur la rivière Salmon, les chercheurs avertissent que des transformations similaires sont déjà en cours dans des dizaines d'autres bassins versants arctiques.
« J'ai travaillé et voyagé dans la gamme Brooks depuis 1976, et les récents changements dans les reliefs et la chimie de l'eau sont vraiment stupéfiants », a déclaré David Cooper, chercheur et co-auteur de l'étude de l'Université d'État du Colorado.
L'écologiste Paddy Sullivan de l'Université d'Alaska a remarqué pour la première fois les changements spectaculaires en 2019 tout en effectuant un travail sur le terrain sur les forêts de l'Arctique se déplaçant vers le nord – une autre conséquence du changement climatique.
Un pilote volant Sullivan dans le terrain l'a averti que la rivière Salmon n'avait pas disparu après la fonte des neiges et avait l'air « comme des eaux usées ». Alarmé par ce qu'il a vu, Sullivan a uni ses forces avec Lyon, Roman Dial de l'Université de l'Alaska Pacific et d'autres pour étudier les causes et les conséquences écologiques.
Leur analyse a confirmé que le décongeon du pergélisol déchaînait les réactions géochimiques qui oxydaient les roches riches en sulfure comme la pyrite, la génération d'acidité et la mobilisation d'une large suite de métaux, y compris le cadmium, qui s'accumule dans les organes de poisson et pourrait affecter des animaux comme les ours et les oiseaux qui mangent des poissons.
En petites quantités, les métaux ne sont pas nécessairement toxiques. Cependant, l'étude montre que les niveaux de métaux dans les eaux de la rivière dépassent les seuils de toxicité de l'agence de protection de l'environnement américains pour la vie aquatique. De plus, les eaux clouées en fer réduisent la quantité de lumière atteignant le fond de la rivière et étouffent les larves d'insectes consommées par le saumon et d'autres poissons.
Bien que les concentrations actuelles des métaux dans les tissus de poisson comestibles ne soient pas considérées comme dangereuses pour l'homme, les changements apportés aux rivières représentent des menaces indirectes mais graves. Le saumon de chum, une espèce de subsistance clé pour de nombreuses communautés autochtones, pourrait avoir du mal à apparaître dans des lits de gravier étouffés de sédiments fins. D'autres espèces, telles que la grayling et le chariot varden, peuvent également être affectées.
« Ce n'est pas seulement une histoire de la rivière Salmon », a déclaré Lyons. « Cela se produit à travers l'Arctique. Où que vous ayez le bon type de roche et de décongeler le pergélisol, ce processus peut commencer. »
Contrairement aux sites miniers, où le drainage acide peut être atténué avec des tampons ou des systèmes de confinement, ces bassins versants éloignés pourraient avoir des centaines de sources de contamination et aucune infrastructure de ce type. Une fois que le processus chimique commence, la seule chose qui peut l'arrêter est la récupération du pergélisol.
« Il n'y a pas de réparation une fois que cela commence », a déclaré Lyons. « C'est un autre changement irréversible conduit par une planète réchauffante. »
L'étude met en évidence le danger potentiel des autres régions de l'Arctique. Les chercheurs souhaitent aider les communautés et les gestionnaires fonciers à anticiper les impacts futurs et, si possible, à se préparer pour eux.
« Il reste peu d'endroits sur Terre aussi intacts que ces rivières », a déclaré Lyons. « Mais même ici, loin des villes et des autoroutes, l'empreinte digitale du réchauffement climatique est indubitable. Aucun endroit n'est épargné. »
