Eutrophisation

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Originellement, l'eutrophisation d'un milieu aquatique, tel que cours d'eau ou mares, désigne simplement son caractère eutrophe (du grec eu : « bien, vrai » et trophein : « nourrir »), c'est-à-dire la richesse en éléments nutritifs, sans caractère négatif. À partir des années 1970, le terme a été employé pour qualifier la dégradation nutritive des grands lacs comme le lac d'Annecy, le lac du Bourget ou le lac Léman. Il a aujourd'hui un sens proche de dystrophie et vient souvent comme qualificatif de sens négatif pour des zones des mers et océans.

Un milieu aquatique dont l'écosystème est en amélioration est dit mésotrophe ; lorsqu'il est en bonne état, on emploie le qualificatif oligotrophe.

[modifier] Les causes

L'eutrophisation désigne usuellement le déséquilibre qui résulte d'un apport excessif de nutriments : azote (des nitrates par exemple), carbone (carbonates, hydrogénocarbonates, matières organiques...) et phosphore notamment. Le phosphore étant généralement le facteur limitant dans les milieux aquatiques naturels (loi de Liebig), ce sont ses composés, en particulier les phosphates (orthophosphates, polyphosphates) qui permettent l'emballement du processus. Ce milieu déséquilibré, dystrophe, devient alors hypertrophe.

Ce processus peut résulter des épandages agricoles (engrais riches en azote et phosphore) ainsi que de l'utilisation de produits lessiviels riches en polyphosphates, sur le bassin versant du lac ou de la rivière.

L'accroissement de nos rejets, industriels ou urbains, l'utilisation excessive d'engrais (nitrates, ammonium), la présence de polyphosphates dans les lessives font de l'eutrophisation un processus fréquent, atteignant même les zones océaniques, où sont régulièrement constatés de développements d'algues toxiques, telles Dynophysis, sur les littoraux, par exemple en Bretagne (France). Dans l'acception courante, l'eutrophisation est donc souvent synonyme de pollution, bien que celle-ci puisse revêtir bien d'autres aspects : contamination biologique (bactéries, parasites...), chimique (pesticides, métaux, solvants...) ou physique (chaleur, radionucléides...).

Notons que ces étapes peuvent constituer un processus naturel, transformant un lac en marais, en prairie puis en forêt ; cette évolution d'un biotope aquatique nécessite toutefois des décennies, voire des siècles.

[modifier] Les milieux touchés

L'eutrophisation peut atteindre le milieu marin comme les milieux continentaux :

Les eaux dormantes, telles les lacs et les étangs ;
Les cours d'eau ayant un débit faible ou qui accueillent des rejets trop importants, par exemple, de grosses exploitations agricoles, humaines ou industrielles ;
Les golfes, baies et autres étendues semi-fermées.

[modifier] Le processus

L'eutrophisation peut se décomposer en quelques étapes :

des nutriments, notamment les phosphates et les nitrates issus de l'agriculture, sont déversés en grande quantité dans le milieu aquatique ;
les eaux ainsi enrichies permettent la multiplication rapide des végétaux aquatiques, en particulier la prolifération d'algues, (efflorescence algale, ou bloom) ;
le stock de oxygène étant très limité dans l'eau (environ 30 fois moins que dans le même volume d'air), celui-ci est rapidement épuisé lors des périodes pendant lesquelles la respiration des organismes et la décomposition des matières produites excède la production par photosynthèse et les échanges possibles avec l'oxygène athmosphérique.

Le développement éventuel de plantes flottantes — telles les lentilles d'eau (Lemna sp.), empêche le passage de la lumière donc la photosynthèse dans les couches d'eau inférieures, et gêne également les échanges avec l'athmosphère ;

le milieu devient alors facilement hypoxique puis anoxique, favorable à l'apparition de composés réducteurs et de gaz délétères (mercaptans, méthane).
il peut en résulter la mort d'organismes aquatiques aérobies — insectes, crustacés, poissons, mais aussi végétaux —, dont la décomposition, consommatrice d'oxygène, amplifie le déséquilibre ;

[modifier] Les effets

Les inconvénients principaux de l'eutrophisation sont la diminution de la biodiversité, la baisse de la qualité de l'eau en tant que ressource et les effets négatifs sur le tourisme (perte de transparence, développement d'odeurs et envasement) :

augmentation de la biomasse algale ;
augmentation de la biomasse du zooplancton gélatineux ;
dégradation des qualités organoleptiques de l'eau (aspect, couleur, odeur, saveur) ;
envasement plus rapide, et apparition de vase putride, sombre et malodorante.
développement de phytoplancton toxique ;
diminution de l'indice biotique ;
diminution de la biodiversité (animale et végétale) ;
diminution du rendement de la pêche ;
mort des organismes supérieurs (macrophytes, insectes, cnidaires, crustacés, mollusques, poissons, etc).

[modifier] Le cas des grands lacs

Dans les années 1950 à 1970, les grands lacs étaient devenus les déversoirs naturels d'égouts des villes environnantes. Riche en azote et phosphore, l'urine des habitants suffit à fortement dégrader la qualité du milieu aquatique. A cela s'ajoutait d'autres pollutions comme celles des nombreux engins à moteur de l'époque, très polluants, pouvaient contaminer les eaux par le lessivage de leurs fumées et leurs rejets d'huile.

[modifier] le remède

L'eutrophisation est un révélateur qui nous montre que le milieu naturel ne peut tout accepter et que les capacités d'auto-épuration de l'eau ont une limite. Les moyens de lutte existent :

utilisation rationnelle d'engrais en agriculture : analyse de la valeur agronomique des sols ;
remplacement des phosphates des lessives par des agents anti-calcaire sans impact sur l'environnement, tels les zéolites ;
élimination des matières organiques ainsi que de l'azote et du phosphore par traitement des rejets dans des stations d'épuration (floculation, décantation, filtration, dénitrification, déphosphatation) ;
formation et sensibilisation : Nous n'héritons pas la Terre de nos parents, nous l'empruntons à nos enfants (proverbe indien attribué à A. de St Exupéry).