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Le déclin de la mer d'Aral : causes et effets

Un aperçu du désastre environnemental de la mer d'Aral et de ses conséquences.

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Table des matières

La mer d'Aral, qui était autrefois l'un des plus grands lacs du monde, est maintenant qu'un joli souvenir. Au fil des décennies, cette étendue d'eau a énormément rétréci à cause des activités humaines et des changements climatiques. La mer d'Aral, ce n'était pas juste un lac ; c'était un écosystème dynamique qui soutenait plein de plantes et d'animaux. Aujourd'hui, cette catastrophe environnementale fait frémir les scientifiques et les gens concernés à travers le monde.

Causes du rétrécissement

Les principales raisons du déclin de la mer d'Aral sont liées aux pratiques agricoles et au détournement des rivières qui l'alimentaient. Une tonne d'eau a été redirigée pour irriguer des champs de coton, ce qui a entraîné une chute de l'apport en eau. En plus, le taux d'évaporation a augmenté, en partie à cause des températures qui grimpent. Tous ces facteurs ensemble ont créé une grave pénurie d'eau.

Impact sur l'environnement

Avec le dessèchement de la mer d'Aral, les effets sur l'environnement ont été dévastateurs. La réduction de l'eau a entraîné une hausse de la Salinité, rendant la survie de nombreuses espèces compliquée. Avec la diminution des habitats, plein d'espèces de poissons et d'oiseaux ont disparu, perturbant tout l'écosystème. La perte du lac a aussi libéré des produits chimiques nocifs et de la poussière du fond asséché dans l'air, affectant encore plus la santé des populations locales.

Le rôle du changement climatique

Le changement climatique a contribué à l'assèchement continu de la mer d'Aral. Les changements dans les schémas de précipitations ont impacté l'approvisionnement en eau, ce qui a amené encore moins d'eau dans le lac. Les fluctuations de température ont aussi intensifié l'évaporation, créant un cercle vicieux qui empire la situation.

La situation qui empire dans d'autres lacs

L'histoire de la mer d'Aral n'est pas un cas isolé. À travers le monde, de nombreux lacs rencontrent des problèmes similaires à cause de l'interférence humaine et des variations climatiques. Par exemple, le lac Urmia en Iran a subi un dessèchement considérable à cause des pratiques d'irrigation et de la construction de barrages, se rapprochant des défis rencontrés par la mer d'Aral.

Changements dans la biote

Le rétrécissement de la mer d'Aral a conduit à des changements significatifs dans les espèces qui prospéraient autrefois là-bas. Les chercheurs ont observé des changements dans les types de Phytoplancton et d'autres microorganismes présents dans la région. Le phytoplancton est une partie cruciale des écosystèmes aquatiques, réagissant rapidement aux changements de l'environnement. Ce changement indique des modifications plus larges de l'écosystème et souligne l'importance de la recherche continue pour surveiller ces altérations.

Études sur le phytoplancton

Les études sur le phytoplancton dans la mer d'Aral ont été limitées, mais des recherches récentes ont cherché à combler ces lacunes. En examinant les différentes espèces de phytoplancton, les scientifiques peuvent mieux comprendre comment l'écosystème réagit aux changements d salinité et de qualité de l'eau.

Méthodes de recherche conventionnelles

Traditionnellement, les chercheurs comptaient sur des méthodes nécessitant un personnel qualifié pour identifier et classer les espèces de phytoplancton. Bien que cela soit efficace, ce processus peut être long et parfois subjectif. En revanche, de nouvelles techniques comme la cytométrie en flux par imagerie ont été développées. Cette technologie permet une analyse plus rapide et précise du phytoplancton en générant des images qui peuvent être archivées et réexaminées.

Combinaison des techniques pour de meilleurs résultats

Dans notre étude des lacs restants de l'ancienne mer d'Aral, nous avons utilisé à la fois la microscopie traditionnelle et la cytométrie en flux par imagerie. Cette double approche a permis une analyse plus approfondie des communautés de phytoplancton le long d’un gradient de salinité, du sud au nord de la mer d'Aral. En combinant les deux méthodes, nous espérions obtenir de meilleures perspectives sur les effets des conditions changeantes sur ces écosystèmes aquatiques.

Zones d'étude

Les restes des eaux de l'ancienne mer d'Aral se trouvent dans une région désertique avec un climat difficile. La zone subit de grandes fluctuations de température et une diminution des précipitations, ce qui complique la situation écologique. Notamment, il reste plusieurs plans d'eau distincts, chacun avec ses propres caractéristiques et niveaux de salinité.

Échantillonnage sur le terrain et collecte de données

Pour rassembler des données sur les communautés de phytoplancton, nous avons réalisé des expéditions sur le terrain dans la mer d'Aral en 2018 et 2019. Nous avons collecté des échantillons dans divers endroits de la mer d'Aral nord, du lac Tushchybas, de la baie de Chernyshev et de la mer d'Aral sud. La température de l'eau, le pH et la salinité ont été mesurés, et des échantillons de phytoplancton ont été préservés pour analyse.

Identification du phytoplancton

Nous avons analysé les échantillons collectés sous un microscope pour identifier les différentes espèces de phytoplancton. Ce processus d'identification était méticuleux, visant à classifier les espèces aussi précisément que possible. Nous avons utilisé des méthodes établies pour calculer la Biomasse du phytoplancton, ce qui aide à comprendre la richesse et la diversité de ces communautés.

Analyse FlowCam

En plus de la microscopie, nous avons utilisé un instrument FlowCam pour examiner les échantillons environnementaux. Cet appareil capture des images de phytoplancton, permettant aux chercheurs de classer les espèces en groupes distincts selon leurs caractéristiques physiques. L'analyse produit de grandes bases de données qui peuvent améliorer notre compréhension des distributions de taille du phytoplancton et de la structure de la communauté.

Traitement et analyse des données

Après identification et comptage des espèces de phytoplancton, nous les avons classées en groupes fonctionnels pour analyser la Biodiversité. Ce processus impliquait le calcul de divers indicateurs de diversité, ce qui a aidé à mettre en lumière les différences entre les plans d'eau échantillonnés. Des tests statistiques ont été réalisés pour évaluer les relations entre les communautés de phytoplancton et les variables environnementales.

Changements dans la salinité

Les niveaux de salinité dans les lacs restants variaient énormément de conditions d'eau douce à hypersalines. Les zones près du barrage de Kokaral montraient les niveaux de salinité les plus bas, tandis que la mer d'Aral sud était caractérisée par une hypersalinité. Ces variations de salinité avaient des implications significatives pour les types de phytoplancton et d'autres organismes qui pouvaient prospérer dans ces environnements.

Niveaux de Nutriments

Nous avons aussi examiné les concentrations de nutriments dans l'eau, notant que les niveaux de nitrates variaient entre les différents plans d'eau. Les changements de disponibilité des nutriments peuvent directement influencer la croissance du phytoplancton et la dynamique globale de la communauté.

Composition des espèces de phytoplancton

Au total, 233 espèces de phytoplancton ont été identifiées durant notre étude à différents endroits de l'ancienne mer d'Aral. La mer d'Aral nord a montré la plus grande richesse en espèces, tandis que la mer d'Aral sud était caractérisée par moins d'espèces adaptées à des conditions hypersalines. Les changements de préférences en matière de salinité parmi les communautés ont mis en évidence comment les espèces étaient affectées au fil du temps.

Biomasse et biodiversité

Nos résultats ont révélé de faibles niveaux de biomasse de phytoplancton dans tous les lacs étudiés. Le manque de nutriments et la salinité accrue compliquaient la survie de communautés diverses. Dans les deux années de l'étude, la mer d'Aral nord a montré la plus grande diversité, avec plusieurs espèces de diatomées contribuant significativement à la biomasse.

Dynamiques des communautés

La composition des espèces de phytoplancton variait nettement d'une année à l'autre, reflétant les changements dans les conditions environnementales. En 2019, certaines zones ont montré une plus grande présence d'espèces brackish et hypersalines. Surveiller ces changements est crucial pour comprendre comment les écosystèmes évoluent dans des environnements en fluctuation.

Distribution de taille du phytoplancton

La taille du phytoplancton est un facteur important influençant leur croissance et leur reproduction. Notre analyse a indiqué que la taille moyenne des cellules de phytoplancton dans les différents lacs a augmenté au cours de la période d'étude. Les différences de taille peuvent affecter l'absorption des nutriments et la santé globale, soulignant l'importance d'étudier ce trait.

Relations avec les facteurs environnementaux

Les communautés de phytoplancton dans la mer d'Aral étaient principalement influencées par la salinité et la température. Ces relations étaient évidentes à travers des analyses statistiques, montrant les liens entre les facteurs environnementaux et les dynamiques communautaires. Comprendre ces interactions aide à mieux saisir comment les conditions émergentes impactent la vie aquatique.

Conclusion

Le déclin tragique de la mer d'Aral rappelle durement les impacts que les activités humaines peuvent avoir sur l'environnement. Alors que l'attention se tourne vers les lacs restants et leurs écosystèmes, des études comme la nôtre jouent un rôle crucial pour comprendre et atténuer les changements environnementaux. En combinant des méthodes de recherche traditionnelles avec des technologies modernes, nous visons à éclairer les dynamiques complexes des communautés de phytoplancton.

Le destin de la mer d'Aral et d'autres lacs endorhéiques dans le monde dépend de pratiques durables et d'actions climatiques. La poursuite des recherches est vitale pour découvrir les subtilités de ces écosystèmes et s'assurer qu'ils puissent résister aux impacts des activités humaines et du changement climatique. Dans ce parcours continu, l'histoire de la mer d'Aral reste un conte d'avertissement, nous poussant à réfléchir à notre rôle dans la préservation de l'équilibre délicat de la nature.

Source originale

Titre: Assessing Aral Sea residual lake system: impact of fluctuating salinity on phytoplankton communities

Résumé: The Aral Sea was once the fourth-largest inland water body in the world. However, the lake rapidly shrank over the past six decades, mainly due to the loss of inflow from one of its tributaries, the Amu Darya River. Lakes and reservoirs are traditionally characterized by static chemical and morphological parameters, leaving untouched a dynamic impact of phytoplankton changes. We used an integrated approach combining traditional microscopy and FlowCam-based imaging flow cytometry to study phytoplankton communities during the 2018 and 2019 expeditions in the Aral Sea remnant lakes system. The residual Aral Sea water bodies experienced different environmental conditions, forming hypersaline South Aral, North Aral Sea that is constantly getting freshwater, and brackish Chernyshev Bay and Tushchybas Lake with 2-8 times amplitude of salinity changes attributed to the variability in the precipitation and periodical influx of freshwater. The salinity fluctuations had an impact on the phytoplankton communities in Chernyshev Bay, making it similar to the phytoplankton of North Aral in 2018 while resembling the hypersaline South Aral phytoplankton assemblages in 2019. Multivariate analysis revealed that salinity, water temperature, ammonium, and nitrates were major contributors to explaining the variance in the sampling data. We conclude that drastic phytoplankton fluctuations occur in the two brackish water bodies in the middle of the former Aral Sea, reflecting changes in salinity.

Auteurs: Natasha S Barteneva, D. V. Malashenkov, L. Voros, A. Duisen, V. Dashkova, A. Abilkas, I. A. Vorobjev

Dernière mise à jour: 2024-09-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.611860

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.08.611860.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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