L’utilisation des SIG en paleolimnologie pour observer l’évolution des impacts climatiques et anthropiques à l’échelle globale

Les changements de pratiques et d’occupation du sol, ainsi que les changements climatiques ont conduit à l’intensification de l’érosion et des transferts de matière de surface, conduisant à l’enrichissement des rivières et des lacs en nutriments (eutrophisation). Ces modifications ont altérés l’état et le fonctionnement des écosystèmes lacustres. Je propose dans ce cadre d’étudier la dynamique de l’oxygénation dans les lacs car i) la diminution de l’oxygène dissous perturbe profondément les conditions biogéochimiques du milieu et nuit gravement aux macro-organismes, ii) cette diminution d’oxygène est une conséquence directe de l’eutrophisation et iii) les conditions d’oxygénation sont enregistrées par les archives sédimentaires lacustres, ce qui permet d’entreprendre des reconstitutions et d’analyser les changements sur le long terme.  Je présenterai ici une approche innovante de rétro-observation par la méta-analyse, qui repose sur l’étude de la dynamique temporelle des forçages et des réponses environnementales à l’échelle des basins versants de 1250 lacs. Cette approche que j’ai développée apparait indispensable pour aborder le problème de la complexité des forçages environnementaux globaux et locaux dans un contexte de changement rapide et multiple. Cette approche permettra en outre d’étudier dans le temps et de manière intégrée l’évolution des conditions du bassin versant (grâce aux reconstitutions cartographiques existantes et aux SIG) en interaction avec les réponses des écosystèmes lacustres.

Les résultats des reconstitutions paléoenvironnementales ont été obtenues grâce aux archives lacustres et ont permis d’examiner la dynamique des conditions d’oxygénation des lacs à l’échelle globale sur 300 ans. L’étude des forçages globaux et locaux sur les 1250 lacs a permis de démontrer que le développement généralisé de l’hypoxie s’est amorcé dès le début du XXème siècle à cause du développement des activités humaines locales (urbanisation, agriculture, population, PIB). En revanche, il ressort de notre étude que le climat (hydrologie et températures) n’a pas eue d’effet significatif sur l’extension mondiale de l’hypoxie. Ces résultats permettent d’insister sur la nécessité d’étudier les forçages à grandes échelles en tenant compte des propriétés locales à l’échelle des bassins versants, et en tenant compte du temps long.