Des émissions annuelles de CO2 plus élevées, mais plus variables, des lacs dans des paysages arctiques plus secs

Pourquoi les lacs arctiques comptent pour notre climat

L’Arctique se réchauffe plus vite que le reste de la planète, et ses sols renferment d’immenses quantités de carbone gelé. Une grande partie de ce carbone transite finalement par les lacs avant d’atteindre l’atmosphère. Cette étude pose une question apparemment simple mais aux implications importantes : les lacs des régions arctiques plus humides libèrent‑ils plus de dioxyde de carbone (CO2) que ceux des régions plus sèches, ou l’inverse est‑il vrai ? En réunissant des données de plus de 200 lacs répartis en Alaska, au Canada, au Groenland, en Sibérie et en Scandinavie, les auteurs montrent que certaines des émissions de CO2 les plus fortes et les moins prévisibles proviennent en réalité de paysages arctiques plus secs, remettant en cause des idées largement admises sur le déplacement de l’eau et du carbone dans le Grand Nord.

Où se trouvent les lacs et à quel point le milieu est humide

Les chercheurs ont commencé par cartographier les lacs arctiques en croisant une mesure climatique simple : le bilan hydrique estival, défini comme les précipitations moins la quantité d’eau qui pourrait s’évaporer. Les régions où les pertes dépassent les apports ont été qualifiées de « plus sèches », et celles avec un excédent de « plus humides ». Fait surprenant, près de 60 % de la zone de pergélisol nordique relève de la catégorie plus sèche, et ces terres sèches contiennent environ 2,7 fois plus de lacs que les régions plus humides. À partir des archives climatiques à long terme et de cartes d’altitude à haute résolution, l’équipe a également caractérisé le terrain autour de chaque lac : sa pente, la teneur en carbone des sols et la présence éventuelle de zones humides.

Plus de CO2 provenant des zones plus sèches, et une bien moindre prévisibilité

Contrairement à l’idée selon laquelle les régions plus humides, dotées d’un ruissellement plus important, alimenteraient les lacs en carbone et donc en émissions de CO2, les données montrent le schéma inverse. Plus de 80 % de tous les lacs étaient des sources nettes de CO2 vers l’atmosphère, mais les lacs des régions plus sèches émettaient en moyenne davantage de CO2 et présentaient une variation beaucoup plus grande d’un lac à l’autre. Les plus faibles et les plus fortes flux annuels de CO2 de l’ensemble de l’ensemble de données provenaient de ces lacs des terres sèches. Lorsqu’on a rapporté les émissions à la taille du bassin versant de chaque lac, les régions plus sèches ressortent à nouveau, avec des émissions supérieures de plus d’un ordre de grandeur par rapport aux régions plus humides. Cela suggère que, dans les paysages secs, les lacs fonctionnent comme des « points chauds » concentrés où le carbone est transformé et libéré plutôt que simplement transporté en aval.

Comment les voies d’eau déterminent le sort du carbone

Pour expliquer ce contraste, les auteurs se sont intéressés aux déplacements de l’eau. Dans les régions plus humides, souvent plus montagneuses, des précipitations abondantes et des pentes plus fortes créent de solides connexions entre les sols, les cours d’eau et les lacs. Le carbone lessivé des terres a tendance à être rapidement emporté par de petits cours d’eau, avec des passages relativement courts dans les lacs. Dans ce contexte « en tuyau », l’eau ne stagne pas, de sorte que les lacs exportent une grande partie du carbone entrant vers l’aval au lieu de l’émettre sur place. En revanche, dans les zones plus sèches et plus plates, les cours d’eau sont rares ou épisodiques, et de nombreux lacs n’ont que peu ou pas d’exutoire de surface. L’eau qui y parvient peut y rester longtemps, permettant à la matière organique de s’accumuler, de se décomposer lentement dans l’eau et les sédiments, et de libérer du CO2 sur de longues périodes. Ce comportement « en réacteur » aide à expliquer à la fois des émissions moyennes plus élevées et l’importante variabilité d’un lac à l’autre.

Zones humides et réservoirs de carbone cachés

Les zones humides ajoutent une autre dimension. Environ 40 % des lacs de l’étude avaient des zones humides dans leur bassin, qui fonctionnent comme des éponges pour l’eau et la matière organique. Dans les régions plus humides, les lacs drainant des zones humides émettaient effectivement plus de CO2 que ceux sans zones humides, mais seulement d’environ un facteur deux. Dans les régions plus sèches, cependant, la présence de zones humides était associée à une augmentation des émissions d’un facteur huit. Les tourbières plates et de faible altitude, comme celles des basses terres russes, peuvent stocker d’énormes volumes d’eau et de carbone ; lorsque les conditions sont réunies, elles fuient de l’eau riche en carbone vers les lacs connectés, alimentant de fortes émissions de CO2. À l’échelle de l’Arctique, les bassins plus secs ont aussi tendance à avoir des sols plus épais et plus riches en carbone, fournissant un stock important mais inégalement exploité de matière qui peut être mobilisé par la pluie, la fonte des neiges ou le dégel du pergélisol.

Perspectives dans un Arctique en mutation

Les auteurs concluent que, à mesure que le cycle de l’eau en Arctique s’intensifiera — avec des changements de précipitations, d’évaporation et de stabilité du pergélisol — les modifications des émissions de CO2 des lacs dépendront non seulement de l’humidité d’une région, mais aussi de sa topographie, des stocks de carbone du sol et de l’étendue des zones humides. Parce que les régions plus sèches dominent actuellement le paysage arctique et accueillent de nombreux lacs, leurs émissions très variables pourraient influencer fortement le bilan carbone global de la région et rendre le comportement futur plus difficile à prévoir. Pour les non‑spécialistes, la conclusion est claire : les lacs des paysages secs de l’Arctique ne sont pas des marges tranquilles, mais des réacteurs dynamiques où le carbone stocké peut être efficacement converti en CO2. Comprendre quand ils agissent comme de fortes sources, des sources modestes, ou même des puits temporaires sera essentiel pour construire des prévisions climatiques précises dans un Nord en rapide évolution.

Citation: Hazuková, V., Alriksson, F., Gudasz, C. et al. Higher, but more variable, annual CO₂ emissions from lakes in drier Arctic landscapes. Commun Earth Environ 7, 238 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03275-8

Mots-clés: Lacs arctiques, émissions de dioxyde de carbone, connectivité hydrologique, carbone du pergélisol, zones humides