Pour ce faire, l’équipe de recherche a utilisé des données existantes. «Nous n’avions ni le temps ni les fonds pour recueillir de nouvelles données sur le terrain, mais il y a beaucoup de données disponibles que nous pouvions exploiter», note Aude Flamand.
Ces données étaient toutefois incomplètes, car la plupart des études qui les avaient produites ne s’intéressent pas à l’accumulation du carbone, même si elles contiennent souvent au moins deux des trois variables nécessaires à son calcul (densité des sédiments, pourcentage de contenu en carbone et datation). L’équipe a donc élaboré un modèle prédictif reliant la densité des sédiments à leur teneur en matière organique, spécifiquement adapté à la grande diversité des sédiments lacustres boréaux et tempérés. «Les modèles qui existaient n’étaient pas adaptés aux lacs boréaux, qui contiennent de manière générale des taux de matière organique très élevés», ajoute l'agente de recherche.
Cette disparité des sources de données a entraîné de nombreux défis, notamment parce que les méthodes de datation varient (radiocarbone pour les échantillons les plus anciens et plomb 210 pour les plus récents). «C’est rare qu’on utilise deux méthodes de datation sur une même carotte, donc ça devient difficile de comparer des taux d’accumulation à l’échelle de siècles avec ceux à l’échelle de millénaires», explique Jean-François Lapierre.
Accélération des variations
Malgré des perturbations climatiques importantes durant l’holocène, les variations des taux d’accumulation les plus marquées ont eu lieu dans les derniers siècles. «L’arrivée des premiers colons semble déjà avoir perturbé les taux d’accumulation, mais c’est à partir de 1850, au début de l’industrialisation, que les variations s’intensifient», estime Jean-François Lapierre.
Certains lacs ont quant à eux vu des diminutions sporadiques de leur taux d’accumulation de carbone: «On s’attendait à une augmentation, mais pas nécessairement à une augmentation de la variabilité», remarque-t-il. «Ça signifie que les lacs sont de plus en plus sensibles aux perturbations», résume Aude Flamand.
Des services écosystémiques altérés
Les écosystèmes accumulent de façon naturelle du carbone en fonction de plusieurs facteurs: climat, nutriments reçus, quantité de carbone venant du bassin versant. «Le message clé de notre étude, c’est que cette fonction des écosystèmes aquatiques a largement dépassé sa gamme naturelle de variation depuis l’industrialisation, pour une panoplie de raisons reliées à l’activité humaine», évalue Jean-François Lapierre.
Les chercheurs aimeraient maintenant mettre au jour les facteurs responsables de cette tendance pour pouvoir ensuite faire des projections et des scénarios pour le futur, par exemple selon les changements climatiques projetés ou les changements d’usage du territoire. Après avoir analysé les données relatives aux sédiments, l’équipe voudrait se pencher sur les mesures temporelles dans l’eau.
Ainsi, cette étude met en perspective les répercussions de l’activité humaine sur le cycle naturel du carbone. «C’est important de quantifier notre empreinte carbone, mais surtout de la comparer avec une gamme de variations naturelles historiques, ce qui correspond au véritable niveau de base», conclut le chercheur.
