Des bulles dans les étangs de Bruxelles : quand les eaux claires réchauffent l’atmosphère
Si l'on savait déjà que les étangs bruxellois étaient des sources vers l’atmosphère de gaz à effet de serre, une étude scientifique par des chercheurs de l'Université de Liège (ULiège) et de l'Université Libre de Bruxelles révèle que les étangs d’eau claire émettraient davantage de méthane que ceux d’eau turbide.
D
ans la capitale belge, les étangs urbains parsèment les parcs et quartiers. S’ils semblent parfois similaires, ils se distinguent par un critère fondamental : leur état écologique. Certains ont des eaux claires, riches en plantes aquatiques visibles appelées macrophytes. D’autres sont turbides, leurs eaux verdâtres remplies de phytoplancton, ces algues microscopiques qui prospèrent dans des milieux enrichis en nutriments.
Ces deux états, appelés « alternatifs », traduisent l’histoire écologique de chaque étang. À l’origine, un étang tend vers l’état clair. Mais lorsque trop de nutriments (nitrates, phosphates) provenant des sols agricoles ou de ruissellements urbains s’y déversent, il subit l’eutrophisation. Ce processus favorise la prolifération de micro-algues (phytoplancton), bloque la lumière et entraîne la disparition des plantes au fond. L’étang bascule alors vers un état turbide, souvent irréversible, car la restauration de l’état clair est difficile, même après avoir stoppé les apports polluants.
Des bulles de méthane
C’est dans ce cadre que Thomas Bauduin, doctorant en cotutelle à l’Université de Liège et à l’Université libre de Bruxelles a lancé une vaste étude ur quatre étangs bruxellois pendant deux ans et demi. Deux de ces étangs sont à eaux dites claires (Silex et Tenreuken) et deux à eaux dites turbides (Leybeek et Pêcheries). L'objectif étant de mesurer leurs émissions de gaz à effet de serre : CO2 (dioxyde de carbone), CH4 (méthane) et N2O (protoxyde d’azote).
"Les résultats sont étonnants, explique le chercheur. Si les émissions diffuses de ces gaz sont similaires d’un étang à l’autre, les émissions de méthane sous forme de bulles, dites ébullitives, explosent littéralement dans les eaux claires." Les émissions "diffuses" concernent des gaz dissous dans l’eau, qui s’échappent lentement à la surface par diffusion moléculaire, un peu comme de la vapeur qui s’échappe d’un thé chaud. Cela s’applique à tous les gaz mesurés (CO2, CH4, N2O).
Les émissions "ébullitives", en revanche, concernent uniquement le méthane. Moins soluble que les autres gaz, il s’accumule dans les sédiments au fond, jusqu’à former de petites bulles qui remontent soudainement à la surface et partent directement dans l’atmosphère. On peut parfois les voir les jours d’été, lorsque l’eau est très chaude. Dans les étangs aux eaux claires, la présence de macrophytes semble favoriser cette production de bulles. "Ces plantes modifient la composition du fond, enrichissent les sédiments, et peuvent faciliter l’échappement du méthane vers l’air, reprend le chercheur. En comparaison, les étangs turbides, dominés par le phytoplancton, produisent moins de ces bulles de méthane."
Un rôle sous-estimé dans le changement climatique
Le méthane (CH4) est un gaz à effet de serre 25 fois plus puissant que le dioxyde de carbone (CO2)sur une période de 100 ans. Même si les étangs ne couvrent qu’une petite surface sur Terre, leur rôle dans le bilan climatique global pourrait être sous-évalué, surtout si l’on néglige les émissions ébullitives.
"Cette étude est l’une des rares à avoir quantifié à la fois les émissions diffuses et ébullitives de plusieurs gaz dans un environnement urbain, conclu Alberto Borges, directeur du Laboratoire d'Océanographie Chimique. Elle a aussi permis de mettre en évidence l’impact de conditions climatiques particulières. En 2023, une année exceptionnellement pluvieuse liée à un épisode d'El Niño, les émissions de CO2 ont augmenté par rapport à 2022, vraisemblablement à cause du lessivage des sols, qui a entraîné plus de matière organique dans les étangs."
Sous leur surface calme, les étangs urbains réservent des surprises. Les eaux claires, souvent perçues comme un indicateur de bonne santé écologique, peuvent aussi être des sources importantes de méthane lorsqu’elles abritent des plantes aquatiques favorisant l’ébullition. Cette étude souligne la complexité des écosystèmes aquatiques et leur rôle discret mais significatif dans les dynamiques climatiques mondiales.
Référence scientifique
Thomas Bauduin, Nathalie Gypens, Alberto V Borges (2025) Methane, carbon dioxide, and nitrous oxide emissions from two clear-water and two turbid-water urban ponds in Brussels (Belgium), Biogeosciences, 22, 3785–3805, doi.org/10.5194/bg-22-3785-2025
Thomas Bauduin effectue sa thèse de doctorat au Laboratoire d’Océanographie Chimique (Alberto Borges, UR FOCUS), en co-tutelle avec l’ULB (Nathalie Gypens, EBB).
