Ses analyses montrent que les débits n’ont guère changé, alors que les températures des cours d’eau ont augmenté de 0,8 à 1,3 °C. Toutefois, cette hausse n’a pas été linéaire, mais est marquée par un bond des températures enregistré entre 1985 et 1990 – dans le Rhône, en aval de Genève, le thermomètre a grimpé de 1,1 °C, dans la Thur de 0,4 °C. « Un tel bond des températures a été observé dans toute l’Europe, dans les cours d’eau, les lacs, les nappes d’eau souterraines ou dans le sol », ajoute Zobrist.

Les concentrations et les charges en azote ont considérablement augmenté de 1982/83 à 1987/88. Elles reflètent avec un léger décalage l’intensification de l’agriculture responsable, au début des années 1980, des excédents d’azote les plus importants. En d’autres termes, on a utilisé plus de fumier de ferme et d’engrais chimiques que ce qui était éliminé à travers la récolte. De ce fait, les réserves d’azote organique ont fortement augmenté dans les sols, entraînant un accroissement des rejets d’azote dans le milieu aquatique. À cela s’est ajoutée la hausse exceptionnelle des températures dans le sol et l’eau à la fin des années 1980, qui a conduit à une augmentation de la mobilisation biologique de l’azote.

Depuis les années 1990, la charge totale en azote a nettement baissé – de près de 50 %. « Les modifications intervenues sur le terrain dans l’utilisation des engrais agricoles et l’amélioration de l’épuration des eaux, en particulier l’introduction de la dénitrification dans quelques grandes stations d’épuration des eaux, a porté ses fruits », estime Zobrist.

Il ne fallait pas s’attendre à de grands changements concernant les paramètres géochimiques, mais ils étaient mesurables. En effet, le calcium, le magnésium et le bicarbonate résultent de l’érosion de rochers de calcite et de dolomite dans le bassin versant des fleuves. Ce phénomène s’accompagne d’une capture du CO₂ et le bicarbonate (HCO₃-) qui en résulte se déverse dans les nappes aquatiques. Du CO₂ sous forme de gaz s’échappe en partie dans l’atmosphère ou précipite à nouveau sous forme de calcite. Ces processus de base dans le cycle géochimique du carbone s’équilibrent, ils dépendent des conditions environnementales.

Les concentrations de bicarbonate ont augmenté. Pour Zobrist, le changement climatique en est en partie responsable : « Sous l’effet de la hausse de température d’environ 1,5 °C dans l’air, les microorganismes du sol ont repris de l’activité ; ils respirent plus et libèrent davantage de CO₂. » Dans le sol humide, le CO₂ se dissout pour former de l’acide carbonique. Le taux d’acide carbonique étant en hausse, l’érosion attaque davantage les roches, surtout les minéraux carbonatés, et les concentrations de bicarbonate augmentent. Ce processus a pu être quantifié à l’aide d’un programme classique d’équilibre CaCO₃-CO₂. En aval des lacs, la réoligotrophisation a aussi des conséquences : comme l’offre en phosphore a baissé pendant la période étudiée, la croissance des algues qui, grâce à la photosynthèse, séquestrent le CO₂ a été inhibée dans les lacs. Et plus il y a de CO₂ dans l’eau sous forme dissoute, moins il y a de calcite précipitée.

Des effets inverses se conjuguent

Dans la Thur, au niveau d’Andelfingen, la concentration en bicarbonates affiche une tendance inverse au cours des trois dernières décennies. D’une part, aucun lac ne se trouvant en amont du fleuve, la réoligotrophisation n’a aucun effet ici. De l’autre, il y a aussi des développements qui sont responsables du recul de l’érosion, estime Zobrist : « L’utilisation d’engrais acidifiants dans l’agriculture a reculé. En plus, les dépôts acides en provenance de l’atmosphère ont aussi diminué – par exemple grâce à la réduction de la teneur en soufre du mazout et surtout suite à la baisse des émissions de SO₂ dans les pays de l’ancien bloc de l’est. » De ce fait, l’érosion de la calcite a diminué.

Les tendances à long terme montrent que le cycle géochimique du carbone est soumis à des changements et réagit aux influences humaines. « Les changements en question sont certes infimes, mais statistiquement significatifs », résume Zobrist, qui avec cette contribution met définitivement fin à ses activités de recherche.