La vie dans le désert dépend d'un accès fiable à l'eau. Dans le désert du Namib, en Namibie, où j'ai passé 18 mois à effectuer des recherches pour mon doctorat, la faune se concentre autour des sources naturelles. Les animaux y ont de plus en plus recours à des étangs artificiels destinés au bétail.
Mais l'eau peut varier en quantité et en qualité et les animaux ont des besoins différents. Certaines espèces, comme le rat kangourou, peuvent survivre sans boire d’eau pendant des années en s’en procurant à partir de sa nourriture. Le plus souvent, les mouvements des animaux du désert sont limités par un accès fiable à l'eau.
Une partie de mes recherches examine les relations entre les espèces de chauves-souris et la qualité de l'eau dans un désert africain. Sur la base de mes observations, je pense que dans les zones arides, les personnes peuvent être en mesure de localiser des sources d’eau utilisables et de détecter des changements dans la qualité des sources qu’elles utilisent déjà en observant les chauves-souris.
L'eau peut être difficile d'accès dans les zones rurales. Ce jeune Namibien fait chaque jour trois kilomètres aller-retour pour aller chercher de l’eau pour la boire, la cuisiner et la nettoyer. (Theresa Laverty, CC BY-ND) Mesurer la pollution avec des canaris, de la mousse et du poisson
Les gens utilisent les plantes et les animaux comme indicateurs environnementaux depuis de nombreuses années. Plus particulièrement, les mineurs transportaient des canaris dans les mines de charbon afin de détecter les gaz toxiques, notamment le monoxyde de carbone, avant la mise au point d'équipements de sécurité modernes.
Aujourd'hui, les scientifiques utilisent de nombreux organismes vivants dans leurs habitats naturels pour évaluer les changements de l'environnement. Les bons bioindicateurs sont généralement des espèces abondantes, communes et dont la vie est relativement bien comprise mais qui sont également sensibles à des perturbations ou à des stress spécifiques, tels que le manque d'eau ou la pollution.
Par exemple, certains chercheurs déduisent les concentrations de pesticides en surveillant la taille de la population et l'état corporel des amphibiens et des oiseaux piscivores. Les plantes sont des bioindicateurs utiles pour de nombreux types de pollution atmosphérique, car elles absorbent l'air par leurs feuilles. De même, les poissons et autres petits organismes aquatiques peuvent être des bioindicateurs efficaces de la pollution de l'eau.
L'eau potable est rare et diminue
Selon les Nations Unies, l'utilisation de l'eau dans le monde a augmenté deux fois plus vite que la croissance de la population humaine au cours du siècle dernier. Dans de nombreux endroits, les eaux souterraines sont utilisées à un rythme plus rapide qu’elles ne peuvent être reconstituées. Et la qualité de l'eau est en déclin. Au moins une douzaine de grandes villes pourraient être confrontées à des limites en matière d'utilisation de l'eau au cours des prochaines décennies.
La qualité de l'eau se détériore généralement lorsque les humains pompent des quantités toujours plus importantes sous terre. Le sel et les substances toxiques se concentrent davantage dans les eaux souterraines restantes au fur et à mesure que leur volume diminue. À la surface, la pollution provenant de l'agriculture, des mines et des déchets humains réduit la qualité de l'eau des rivières, des lacs et des étangs.
Les agences gouvernementales des pays développés surveillent et traitent les réserves d'eau douce afin de s'assurer qu'elles respectent les normes en matière d'eau potable conçues pour l'homme et le bétail. Les coûts des analyses de laboratoire commencent souvent à 100 USD ou plus par échantillon et s’additionnent rapidement. Par conséquent, les scientifiques ont souvent recours à des indicateurs biologiques, tels que les insectes aquatiques et les poissons, pour évaluer la qualité de l'eau.
Les chauves-souris à fruits à épaulettes (Epomophorus wahlbergi) de Wahlberg se reposant en Tanzanie. (D. Gordon E. Robertson, CC BY-SA) Suivre les chauves-souris
Dans le désert du Namib, les mares d'eau douce sont rares et isolées. Les rivières éphémères de Namibie ne coulent que quelques jours par an, il est donc très difficile pour les insectes aquatiques et les poissons de se déplacer entre des étendues d’eau. Mais comme les chauves-souris peuvent voler, elles peuvent trouver des sources d’eau douce sur de vastes étendues et visiter plusieurs étangs en une seule nuit. Une des questions que j'étudie est de savoir si les chauves-souris ont plus de chances de voyager pour chercher de l'eau de haute qualité que pour chercher de la nourriture.
Il existe plus de 1 300 espèces de chauves-souris dans le monde, vivant dans des environnements variés sur tous les continents, sauf en Antarctique. Ils pollinisent les plantes, dispersent les graines et consomment des insectes, y compris des vecteurs de propagation de maladies tels que les moustiques.
Parce que leurs ailes sont grandes et non isolées, les chauves-souris sont vulnérables à la déshydratation. Même les espèces les plus adaptées au désert ont besoin d'eau. La qualité de l'eau les affecte directement lorsqu'ils boivent et indirectement lorsqu'ils consomment des proies d'insectes, dont beaucoup passent une partie de leur vie dans de l'eau. Cela fait des chauves-souris d'excellents indicateurs de la qualité de l'eau. Dans des cas extrêmes, ils sont morts après avoir bu de l'eau contaminée par des insecticides ou des métaux lourds.
Pour trouver des eaux de surface de haute qualité, les personnes pouvaient observer les niveaux d'activité des chauves-souris en utilisant des détecteurs acoustiques pour enregistrer les appels d'écholocation des chauves-souris. Bien que généralement inaudible pour les humains, les gens peuvent identifier les chauves-souris au niveau de l'espèce par leurs appels. La surveillance des espèces associées à une eau de haute qualité au fil du temps aiderait les municipalités à détecter les changements dans la qualité de l'eau. Durant mon séjour en Namibie, j’ai observé que l’activité de toutes les espèces locales de chauves-souris diminuait aux sources où les concentrations de sel étaient élevées.
Des analyses préliminaires suggèrent que la sérotine à longue queue (Eptesicus hottentotus) pourrait indiquer la présence d’une eau de haute qualité dans le nord du désert du Namib. On a constaté que cette espèce était plus active dans les étangs les plus éloignés des établissements humains avec une pollution minimale. (Theresa Laverty, CC BY-ND) La chimie de l'eau affecte différentes espèces de chauves-souris de différentes manières. Par exemple, une étude a révélé que certaines espèces du désert israélien du Néguev, telles que la petite chauve-souris en fer à cheval ( Rhinolophus hipposideros ), évitaient de boire de l'eau de qualité inférieure, tandis que d'autres semblaient mieux tolérer la pollution.
Les scientifiques tentent toujours de déterminer si et dans quelle mesure les chauves-souris tolèrent l'eau de boisson salée. Une étude réalisée en Australie occidentale suggère que les niveaux élevés de sel dans les eaux de surface dus à l'extraction d'or pourraient réduire l'activité des chauves-souris, leur recherche de nourriture et leur consommation d'alcool. Si cela est vrai, les personnes vivant dans ces zones pourraient détecter des changements dans la qualité de l'eau, tels qu'une salinité accrue, en mesurant les activités et les habitudes de consommation des espèces sensibles de chauves-souris. Avec de nouveaux outils tels que les détecteurs de chauve-souris pour smartphones, cela devient plus facile et moins coûteux que de tester des échantillons d'eau dans les laboratoires.
Qualité de l'eau proche et lointaine
Les problèmes de qualité de l'eau ne se limitent pas aux déserts lointains ni aux villes situées dans des régions arides telles que Le Cap, en Afrique du Sud. Dans ma ville natale côtière du New Jersey, des puits de production pompent de l’eau douce à environ 900 pieds sous terre vers le système aquifère Kirkwood-Cohansey. À mesure que les niveaux d'eau diminuent dans l'aquifère, l'eau de mer pénètre dans les pores précédemment remplis d'eau douce. L'eau salée se rapproche actuellement des puits de mon comté à un rythme d'environ 300 mètres par an.
Outre le pompage des eaux souterraines, les surfaces pavées et les sels de déneigement ont augmenté les concentrations de sel dans les masses d'eau douce aux États-Unis, menaçant l'état de notre eau potable à grande échelle.
Le potentiel des chauves-souris en tant qu’indicateurs environnementaux n’est que la dernière raison d’étudier et de conserver ces créatures importantes. Dans le monde, environ un tiers des espèces de chauves-souris sont en voie de disparition, vulnérables à l'extinction ou aux données insuffisantes, ce qui signifie que les scientifiques en savent trop peu pour pouvoir juger de leur statut. Mais avec une protection efficace, la surveillance des espèces sensibles de chauves-souris pourrait bientôt être un moyen viable de trouver de l’eau propre dans les régions les plus reculées des déserts - ou même dans les régions rurales des États-Unis.
Cet article a été publié à l'origine sur The Conversation.
Theresa Laverty, Ph.D. Candidat au département de biologie de la pêche, de la faune et de la conservation de la Colorado State University
