L'eutrophisation des milieux aquatiques

L’eutrophisation d’un milieu est un phénomène de dégradation de ce dernier qui se déroule en plusieurs étapes. Il débute par un apport anormalement élevé en nutriments, puis se termine sur un manque d’oxygène du milieu aquatique et parfois la mort de ce dernier. Il existe plusieurs façons de remédier à cette dégradation du milieu. Cet article décrit plus précisément le phénomène d’eutrophisation et présente quelques solutions.

 

Qu'est-ce que l'eutrophisation ?

Apport en nutriments

L’apport massif en nutriments dans un milieu est de plus en plus courant de nos jours. Ces nutriments sont en majeure partie le phosphore, le nitrate et l’azote. L’augmentation des substances nutritives entraîne une prolifération des végétaux (algues et plantes aquatiques). Par la suite, ces mêmes végétaux vont mourir et donc augmenter la part de nutriments. Un cycle d’apport en nutriments est alors installé.

Anoxie du milieu aquatique

L’anoxie est la dernière étape, qui se déroule elle-même en deux étapes simultanées.

Première étape de l’anoxie : une décomposition des végétaux morts est effectuée via des bactéries aérobies. Ce sont les bactéries qui ne peuvent vivre sans oxygène. Plus les végétaux à décomposer sont nombreux plus les bactéries rentrent en jeu et donc consomment de l’oxygène. Le lac se retrouve donc en situation d’anoxie.

Deuxième étape de l’anoxie : l’augmentation des nutriments dans l’eau du lac permet la prolifération des phytoplanctons qui ont plus de nutriment pour se nourrir. L’augmentation de phytoplancton à la surface du lac accentue la turbidité de l’eau ainsi que sa sédimentation. Les végétaux du fond du lac sont alors privés de lumière, la photosynthèse devient impossible. Le lac se retrouve à nouveau en situation d’anoxie. 

Danger de l'anoxie

Lorsqu’un milieu aquatique est en situation d’anoxie, des bactéries anaérobies se développent. Ce sont des bactéries qui vivent sans oxygène, la plupart de ces bactéries libèrent des substances toxiques pour la faune et les humains.

L’anoxie est parfois périodique, mais ce phénomène peut durer dans le temps et c’est alors la mort totale du milieu et donc une perte de biodiversité importante.

Différents stades d'un milieu aquatique

Croquis des différents stades trophiques du lac
Croquis des différents stades trophiques du lac

 

OLIGOTROPHE

 

 

MESOTROPHE

 

 

EUTROPHE

 

 

 

 

Oligotrophe : eau claire, pauvre en éléments nutritifs, faible en productivité biologique, généralement profonde.

 

Mésotrophe : quantité plus grande d’éléments nutritifs, productivité biologique modérée, changement des espèces présentes.

 

Eutrophe : très enrichi en éléments nutritifs, productivité biologique élevée, il peut en résulter une perte de la diversité des espèces.


Pourquoi et comment lutter contre l'eutrophisation ?

Enjeux et importances des milieux humides

Un enjeu écologique important est à prendre en compte. En effet des espèces se trouvant seulement dans les milieux humides sont affecter par le moindre changement. La richesse écologique d’un milieu présente un enjeu écologique mais aussi économique, il est important de maintenir une ressource de qualité pour la pisciculture par exemple.

Action pour prévenir l'eutrophisation

Le premier moyen est de limiter le rejet de substances nutritives dans le milieu. Cela peut passer par la limitation d’utilisation d’engrais en agriculture ou par la disparition des phosphates des produits quotidiens (comme dans les produits de lave-vaisselle).

Ensuite, il est efficace dans certains cas de crée des zones tampons entre les champs et les cours d’eau, aussi appelés cultures intermédiaires pièges à nitrates (CIPAN). Ces zones sont des bandes enherbées et arborés qui permettent de limiter la pollution des sols en absorbants les substances nutritives via leurs racines. Les plantes vont piéger les nitrates qui ne seront ainsi pas emportés par les eaux.

Enfin, une élimination plus efficace de l'azote et du phosphore par les stations d'épuration est également une solution recherchée par la mise en place de traitements complémentaires.

Actions pour remédier à une eutrophisation d'un milieu humide

Pour ralentir une eutrophisation ou même l'empêcher rapidement, il faut nettoyer le lac des végétaux morts qui sont en décomposition. Pour cela, il existe différents techniques mécaniques classées en deux catégories.

Traitement des sédiments :

https://ferard-tp.fr/html/phototheque.html
https://ferard-tp.fr/html/phototheque.html

Décapage ou curage mécanique qui a pour but de redonner la profondeur initiale au milieu avec des grands engins comme des bulldozers, après une baisse importante du niveau du lac.

Les travaux vont s'accélérer désormais. © Crédit photo : archives Xavier Gès
Les travaux vont s'accélérer désormais. © Crédit photo : archives Xavier Gès

Le dragage consiste à extraire les sédiments déposés au fond du lac. 

Actions directes sur la surproduction végétale :

Arrachage manuel de jussie depuis une barque Copyright IIBSN Photo "Arrachage manuel" prise par N. Pipet.
Arrachage manuel de jussie depuis une barque Copyright IIBSN Photo "Arrachage manuel" prise par N. Pipet.

Faucardage et récolte manuelle des macrophytes (= ensemble des plantes aquatiques macroscopiques, visible à l'œil nu). Il existe plusieurs techniques pour réduire le volume de plantes aquatiques, arrachage à la main, ramassage à l'aide de râteaux ou coupe à l'aide de cisailles.

https://www.edivert-monetang.com/pages/faucardage.html
https://www.edivert-monetang.com/pages/faucardage.html

Faucardage et Coupe mécanique des macrophytes avec des engins spéciaux de taille variable. Petits engins avec équipement de fauche ou moissonneuses avec une grande capacité d'arrachage.


Comment le SAMU de l'environnement intervient sur ce phénomène ?

Notre association est équipée depuis de nombreuses années pour l'analyse des différents paramètres entrant en jeu dans les phénomènes d'eutrophisation. Nous disposons de kits d'analyse terrain pour déterminer les concentrations en nitrates, nitrites, ammonium et phosphates en quelques minutes.

Par ailleurs, nous disposons de sondes permettant d'établir très rapidement les taux d'oxygène présents dans le milieu étudié, ainsi qu'un ensemble d'indicateurs physico-chimiques permettant d'orienter la recherche de causes aux dégradations du milieu aquatique : pH, potentiel d'oxydo-réduction, salinité, turbidité. Enfin la connaissance des concentrations en matière organique oxydable (DCO) apporte une information complémentaire dans la compréhension du milieu.

C'est le croisement de ces paramètres avec la connaissance du contexte qui permet d'établir le cheminement des phénomènes, et qui nécessitera toujours l'observation in situ et l'expérience terrain.

Zoé Clergue

Références