Eutrophisation récente d'un lac de montagne sans occupation humaine (lac de Bastani, Corset : Conséquence d'agents atmosphériques?

Abstract

Le Lac de Bastani (Corse - France), petit lac d'altitude (2089 m) à bassin versant rocheux, est dépourvu de toute implantation ou activité humaine. Ce lac est mésotrophe à eutrophe par certains de ses caractères alors que 4 autres lacs étudiés dans le même contexte sont oligotrophes. De plus, il était décrit au début du siècle comme oligotrophe. Dans ce type de lacs, les apports atmosphériques constituent la majeure partie de la source externe de nutriments. L'apport d'azote inorganique dissous atmosphérique au bassin versant est important, de l'ordre de 0,8 g.N.m-2 par an, soit l'équivalent du rejet d'une trentaine d'habitants permanents. Les trois-quarts sont relargués à la fonte, pendant environ un mois; cela représente l'équivalent des rejets d'environ 300 habitants sur le bassin qui, du fait de la faible activité biologique dans les sols à cette température, arrive pratiquement en entier au lac. Ces apports de nutriments à la fonte sont responsables du démarrage très précoce de la production primaire. En l'absence d'un bilan complet des nutriments la comparaison du lac de Bastani avec les autres lacs oligotrophes et en particulier avec celui de Capitello, aux caractéristiques voisines, permet de cerner les facteurs responsables de la différence de leur niveau de trophie. Bastani et Capitello recevant une charge externe semblable, la source interne est probablement responsable de la situation de Bastani. Les concentrations estivales de N-NO3 notables (0,2-0,3 mg.l-1) des lacs oligotrophes sont un indice de la limitation de leur production primaire par le phosphore. Par contre à Bastani, l'azote étant pratiquement entièrement consommé en été le lac ne semble pas limité par le phosphore. Le vent violent et fréquent qui règne à Bastani semble le facteur déterminant de son niveau trophique supérieur : il assure le brassage de l'eau du lac et la remontée du phosphore (et aussi de l'azote) libéré des sédiments jusque dans la zone photique. Le phytoplancton consomme presque entièrement l'azote, alors que dans les lacs oligotrophes abrités du vent où le phosphore est limitant, les nitrates restent à des teneurs notables. L'eutrophisation récente du lac de Bastani peut s'expliquer par l'accroissement des apports atmosphériques, les seuls qui aient varié. Le phosphore étant disponible la production primaire devait être limitée auparavant par l'azote. Les apports d'azote inorganique dissous ont été dans cette région multipliés par 2 au moins par la pollution à longue distance. Cette dernière pourrait entraîner à elle seule l'évolution trophique d'un lac de haute montagne, dans un site vierge de toute occupation humaine, lorsque le brassage par le vent assure la mobilisation du phosphore des sédiments.

Past African dust inputs in the western Mediterranean area controlled by the complex interaction between the Intertropical Convergence Zone, the North Atlantic Oscillation, and total solar irradiance

“…S1 in the Supplement). This increase in organic matter content is related to the lake eutrophication induced by a recent increase in atmospheric nitrogen deposit, which enhances lake primary productivity (Roche and Loÿe-Pilot, 1989). The carbonate content estimated by LOI950 presents a very low value (< 4 %, close to the method uncertainties), and infrared analyses show that there is no carbonate present in this sediment (data not shown).…”

“…This correlation could reflect the availability of dust sources for mobilization, suggesting a long-term forcing of the southward ITCZ migration on the increased dust export to the Mediterranean area since 1070 cal BP. Over a longer period, such a link is also observed, with a drastic decline in dust flux occurring during the AHP (11 to 7-5 ka) related to a combination of decreased wind and increased precipitation, which is associated with a northward shift of the ITCZ (Bout-Roumazeilles et al, 2007;McGee et al, 2013;Rodrigo-Gámiz et al, 2011;Zielhofer et al, 2017) in relation to the increase in summer orbital insolation (deMenocal et al, 2000).…”

“…Past dust deposition in the Atlantic (deMenocal et al, 2000;McGee et al, 2013) and Mediterranean (Bout-Roumazeilles et al, 2007Ehrmann et al, 2017;Rodrigo-Gámiz et al, 2011;Wu et al, 2017;Zhao et al, 2016) regions is classically reconstructed from marine sediment cores. The respective influence of fluvial versus eolian input and the low time resolution of marine sedimentary records over the Holocene period do not allow for studies of short-term (decadal to centennial) variability.…”

Combining the Monthly Drought Code and Paleoecological Data to Assess Holocene Climate Impact on Mediterranean Fire Regime

“…Lake Bastani (42°06′ N, 9°13′ E) is one of the most elevated lakes in Corsica. Because its watershed is small and due to the topography, this windward lake is a good captor for wind-transported particles including charcoals produced in the surrounding regional area [44,45]. Conversely to Lake Bastani, Lake Nino (42°25′ N, 8°94′ E, 650,000 m 2 ) and Lake Creno (42°12′18′′ N, 08°56′45′′ E) ( Figure 1) are lower in altitude and are expected to capture more local fires.…”

'Anonymous Referee #2

“…Do you have any explanations? Yes, this explanation is previously publish, we add the reference to this work by adding the following sentence: Âń This upper increase in organic matter content is related to the lake eutrophication induced by recent increase of atmospheric nitrogen deposit which enhance lake primary productivity (Roche and Loÿe-Pilot, 1989). "…”