Les lacs tibétains ont été des sources persistantes de CO2 depuis le Dernier Maximum Glaciaire

Pourquoi les anciens lacs de montagne comptent aujourd’hui

Quand on évoque le changement climatique, on pense généralement aux cheminées d’usines, aux forêts et aux océans. Mais des milliers de lacs d’altitude échangent silencieusement du dioxyde de carbone (CO2) avec l’atmosphère et influencent ainsi le climat à long terme de la planète. Cette étude pose une question apparemment simple : au cours des 26 000 dernières années, les lacs du plateau tibétain — parfois qualifié de « troisième pôle » de la Terre — ont‑ils absorbé du CO2 atmosphérique ou l’ont‑ils libéré ? La réponse montre que ces eaux isolées ont longtemps agi comme des sources persistantes de CO2, en particulier pendant la transition critique qui a suivi la dernière période glaciaire.

Lire l’histoire du carbone dans les plantes lacustres

Pour sonder le passé, les chercheurs avaient besoin d’un « thermomètre » fiable des niveaux anciens de CO2 dans les lacs. Ils se sont tournés vers les minuscules restes de plantes aquatiques enfouis dans les sédiments lacustres. Comme les plantes terrestres, les plantes aquatiques bâtissent leurs tissus à partir du carbone dissous dans l’eau qui les entoure. Les proportions relatives d’atomes de carbone léger et lourd (exprimées en δ13C) dans leurs tissus varient selon la quantité de CO2 dissous dans l’eau et selon l’acidité ou l’alcalinité de cette eau. L’équipe a collecté des plantes aquatiques modernes et des échantillons d’eau de 105 lacs à travers la Chine, couvrant des hautes terres froides, des plateaux arides, des plaines fluviales et des bassins désertiques. En comparant les empreintes carbonées dans les tissus végétaux au CO2 mesuré dans l’eau, ils ont testé si les restes de plantes pouvaient suivre de manière fiable les niveaux passés de CO2.

Un nouvel outil pour mesurer le CO2 lacustre ancien

L’enquête moderne a montré un lien remarquablement net entre les signatures carbonées des plantes aquatiques et la quantité de CO2 dissous. Quand l’eau du lac contenait beaucoup de CO2, les valeurs de δ13C des plantes basculaient fortement dans un sens ; quand le CO2 était rare, le signal s’inversait. Cette relation se vérifiait pour différents types de plantes — submergées, flottantes et algues — et dans des lacs de chimie très différente. Le carbone des plantes suivait également l’acidité de l’eau (pH), qui gouverne la manière dont le carbone se répartit entre le CO2 dissous et d’autres formes dissoutes. Bien que des facteurs comme l’espèce, la salinité et la profondeur introduisent du bruit, les tendances globales étaient si robustes que les auteurs ont pu établir une calibration mathématique : à partir du δ13C des restes de plantes, ils pouvaient reconstruire la concentration probable de CO2 dans le lac au moment où ces plantes ont poussé.

Rejouer 26 000 ans d’histoire des lacs tibétains

Armés de cette calibration, les chercheurs se sont penchés sur des carottes de sédiments — archives naturelles forées dans les fonds lacustres — prélevées dans quatre lacs du plateau tibétain, et ont combiné ces nouvelles chroniques avec des données carbonées publiées auparavant pour dix autres lacs. Ensemble, elles couvrent les 26 000 dernières années, depuis le sommet froid de la dernière glaciation jusqu’au réchauffement qui a suivi et jusqu’à nos jours. En appliquant leur proxy basé sur les plantes, les scientifiques ont reconstruit les variations de CO2 et de pH dans les lacs au fil du temps. Le tableau qui en ressort est frappant : sur toute la période, les lacs tibétains contenaient généralement plus de CO2 que ne l’aurait imposé un simple équilibre avec l’atmosphère, ce qui signifie qu’ils ont continuellement libéré du CO2 dans l’air. Les émissions ont culminé entre environ 8 000 et 18 000 ans avant aujourd’hui, pendant la dernière déglaciation et le début de l’Holocène, période de réchauffement rapide du climat mondial.

Pourquoi le CO2 a culminé après l’ère glaciaire

Le moment de la concentration maximale de CO2 dans les lacs ne coïncide pas exactement avec l’augmentation globale du CO2 atmosphérique enregistrée dans les carottes de glace polaires, ni avec des mesures simples de la quantité de matière organique ou de nutriments accumulés dans les sédiments lacustres. Le facteur clé semble plutôt être le bilan hydrique et l’acidité. À mesure que le climat se réchauffait après la dernière glaciation, davantage de pluie et d’eaux de fonte ont alimenté les lacs tibétains. Ces apports transportaient du carbone provenant des sols et des rivières et avaient tendance à abaisser le pH des lacs, modifiant la chimie interne de l’eau pour qu’une plus grande part du carbone dissous existe sous forme de CO2 libre. Les mesures modernes montrent qu’un pH plus bas est étroitement associé à un CO2 plus élevé dans l’eau du lac, et les reconstructions de pH soutiennent ce lien : les lacs étaient moins alcalins et riches en CO2 pendant la déglaciation, puis plus alcalins et plus variables d’un lac à l’autre au milieu et à la fin de l’Holocène, comme aujourd’hui.

Ce que cela signifie pour le cycle global du carbone

La constatation selon laquelle les lacs tibétains renfermaient pendant la déglaciation 2 à 3 fois plus de CO2 dissous qu’aujourd’hui suggère qu’ils ont pu contribuer de manière non négligeable à l’augmentation globale du CO2 atmosphérique à cette époque. Les lacs modernes émettent déjà du CO2 à hauteur d’une fraction notable de l’absorption de carbone par les océans ; dans un monde plus chaud et plus humide après la glaciation, cette contribution a peut‑être été encore plus importante, notamment de la part des lacs d’altitude et des régions arides comme ceux du plateau tibétain. Bien que cette étude se concentre sur une région, elle propose un outil puissant — utiliser les restes de plantes aquatiques pour lire les niveaux anciens de CO2 — qui peut être appliqué aux lacs du monde entier. Elle nous rappelle aussi que, lorsque climat, eau et écosystèmes interagissent, même des lacs de montagne apparemment isolés peuvent jouer un rôle important dans l’histoire climatique à long terme de la Terre.

Citation: Liu, H., Liu, W., Wang, Z. et al. Tibetan lakes have been persistent CO2 sources since the Last Glacial Maximum. Commun Earth Environ 7, 330 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03360-y

Mots-clés: Lacs du plateau tibétain, cycle du carbone dans les lacs, paléoclimat, isotopes des plantes aquatiques, émissions de CO2