Les rivières du monde s’appauvrissent en oxygène — les systèmes tropicaux les plus menacés

Dans l’ensemble de ces systèmes fluviaux, la concentration d’oxygène dissous présente une tendance à la baisse d’environ −0,045 milligramme par litre par décennie.

D’autres analyses du même jeu de données estiment que les niveaux moyens d’oxygène dans les rivières mondiales ont diminué d’environ 2,1 % depuis 1985.

Cette baisse peut sembler modeste, mais l’oxygène dissous dans l’eau est une ressource limitée. Même une réduction relativement faible peut rapprocher les écosystèmes de seuils critiques où poissons, insectes aquatiques et autres organismes peinent à survivre.

Pourquoi le réchauffement réduit l’oxygène des rivières

Le mécanisme principal est bien connu en physique : l’eau chaude retient moins d’oxygène dissous que l’eau froide. Lorsque la température des rivières augmente, leur capacité à contenir de l’oxygène diminue directement.

Le changement climatique amplifie ce phénomène de plusieurs façons :

• Températures de l’eau plus élevées, ce qui réduit la solubilité de l’oxygène.
• Vagues de chaleur plus fréquentes, provoquant des pics rapides de température dans les rivières.
• Activité biologique accrue dans l’eau chaude, ce qui consomme davantage d’oxygène via la respiration et la décomposition.

En pratique, ces facteurs diminuent l’apport d’oxygène tout en augmentant sa consommation — une combinaison qui favorise l’apparition de conditions pauvres en oxygène.

Les rivières tropicales particulièrement vulnérables

L’analyse mondiale met en évidence les rivières tropicales comme les zones les plus exposées à la perte d’oxygène.

Deux facteurs principaux expliquent cette vulnérabilité.

D’abord, ces rivières sont déjà naturellement chaudes. Or la solubilité de l’oxygène diminue rapidement avec la température : une hausse supplémentaire, même modérée, peut donc réduire fortement l’oxygène disponible.

Ensuite, de nombreux écosystèmes tropicaux fonctionnent déjà proche de leurs limites de tolérance thermique. Cela laisse peu de marge de sécurité écologique lorsque les températures augmentent.

Selon les chercheurs, certaines régions d’Asie du Sud, d’Afrique et d’Amérique du Sud pourraient ainsi connaître parmi les niveaux de stress en oxygène les plus élevés dans les systèmes d’eau douce à l’avenir.

Vers davantage de « zones mortes » dans les rivières

Lorsque l’oxygène dissous tombe en dessous de certains seuils, les rivières peuvent entrer en hypoxie, parfois décrite comme une « zone morte » aquatique.

Dans ces conditions, les poissons peuvent s’asphyxier, les chaînes alimentaires se déséquilibrent et des mortalités massives peuvent survenir.

Les scientifiques préviennent que le réchauffement climatique pourrait augmenter la fréquence et la durée de ces épisodes de faible oxygène dans les rivières du monde au cours des prochaines décennies.

Des recherches antérieures sur des centaines de rivières en Amérique du Nord et en Europe ont déjà montré que 70 % d’entre elles perdaient de l’oxygène en parallèle d’un réchauffement de leurs eaux.

Si les températures continuent d’augmenter, certaines rivières pourraient atteindre ponctuellement des niveaux d’oxygène capables de provoquer un stress aigu — voire la mort — pour des espèces aquatiques sensibles.

Pollution, agriculture et barrages aggravent la situation

Le climat n’est toutefois pas le seul facteur.

Les activités humaines peuvent accentuer la désoxygénation des rivières. Les changements d’usage des terres, l’agriculture et les eaux de ruissellement urbaines apportent souvent des nutriments et de la matière organique dans les cours d’eau.

Lorsque ces substances se décomposent, les micro‑organismes consomment de grandes quantités d’oxygène, ce qui fait encore baisser les niveaux disponibles.

Les barrages et les modifications du débit des rivières peuvent aussi influencer la dynamique de l’oxygène en ralentissant l’écoulement ou en modifiant le mélange de l’eau, même si leurs effets varient selon les bassins.

Un signal d’alerte pour les écosystèmes d’eau douce

Cette étude renforce une conclusion de plus en plus partagée par les scientifiques : la désoxygénation devient une caractéristique croissante des systèmes d’eau douce à l’échelle mondiale.

Les rivières ont longtemps été moins étudiées que les océans ou les lacs dans les recherches sur l’oxygène. Pourtant, elles jouent un rôle écologique crucial : elles abritent une biodiversité importante et soutiennent la pêche, l’agriculture et l’approvisionnement en eau potable pour des milliards de personnes.

Si le réchauffement mondial se poursuit, les chercheurs s’attendent à ce que les écosystèmes fluviaux — surtout dans les régions tropicales — connaissent de plus en plus d’épisodes de faible oxygène susceptibles de transformer profondément la biodiversité et l’équilibre écologique des rivières dans les décennies à venir.