Eutrophisation
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2008-06-18T10:58:51Z
Leag
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L''''eutrophisation''' d'un milieu [[eau|aquatique]], tel que [[cours d'eau]] ou [[mare]]s, désigne originellement sa richesse en [[Élément nutritif|éléments nutritifs]], sans connotation négative. À partir des [[années 1970]], le terme a été employé pour qualifier la dégradation des grands lacs comme le [[lac d'Annecy]], le [[lac du Bourget]] ou le [[lac Léman]] par excès de [[nutriment]]s. Il a aujourd'hui un sens proche de [[Dystrophisation|dystrophie]] et vient souvent comme qualificatif de sens négatif pour des milieux aquatiques d'[[eau douce]] ou [[eau de mer|marins]].
Un milieu aquatique pauvre en éléments nutritifs est dit [[oligotrophe]] ; dans le cas intermédiaire, on qualifie le milieu de [[mésotrophe]].
Étant donné que les facteurs naturels produisent des milieux plus ou moins chargés en nutriments en dehors de toute intervention humaine, l'état d'eutrophisation d'un milieu aquatique doit être apprécié en fonction de sa nature et ne peut pas se baser sur des indicateurs absolus.
L'eutrophisation est aussi une des étapes du processus naturel qui transforme lentement les [[lac]]s peu profonds en [[marais]], puis en [[Prairies, savanes et brousses tempérées|prairie]] ou en [[mégaphorbiaie]]s et finalement en [[forêt]]. Le comblement d'une mare ou d'un marais est très accéléré par la présence de nutriments artificiels, par la proximité d'arbres (Cf. feuilles mortes), mais aussi par l'absence de [[Faune_(biologie)|faune]] se nourrissant dans l'eau tout en exportant les nutriments (Ex : [[amphibien]]s, [[canard]]s ou [[élan]] mangeant des [[algue]]s, des [[invertébré]]s, et des plantes aquatiques, par dizaines de Kg par jour dans le cas de l'élan). L'atterrissement d'une petite mare en sous-bois peut se faire en quelques décennies, alors que les lacs naturels se comblent eux en dizaines de milliers voire en millions d'années.
==Les causes de l'eutrophisation==
[[Image:Lake Valencia, Venezuela.jpg|thumb|right|300px|Le lac Valencia (Venezuela) recueille des effluents agricoles, industriels et urbains. Les blooms alguaux sont détectables par satellite.]]
L'eutrophisation est l'expression du déséquilibre qui résulte d'un apport excessif de [[nutriment]]s : [[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_sur_le_minimum|loi de Liebig]]), ce sont ses composés, en particulier les [[phosphate]]s ([[orthophosphate]]s, [[polyphosphate]]s) qui permettent l'emballement du processus. Ce milieu déséquilibré, ''dystrophe'', devient alors ''hypertrophe''.
Ce processus a comme principales origines :
* '''des épandages agricoles''' excessivement riches en [[engrais]] ( azote et phosphore)
* des '''rejets industriels ou urbains''' richest en nitrates, ammonium, [[matière organique]] non traitée, la présence de [[polyphosphate]]s dans les [[lessive]]s font de l'eutrophisation un processus fréquent, atteignant même les zones océaniques, pouvant provoquer l'extension de [[zone morte|zones mortes]]), ou le développement d'algues toxiques, telles ''[[Dynophysis]]'', sur les littoraux, par exemple en Bretagne (France). Algues toxiques étant principalement dues au rejet du lisier provennant des élevages de porc, très nombreux en Bretagne.
Dans l'acception courante, l'eutrophisation est donc souvent synonyme de [[pollution]], bien que cette dernière puisse revêtir bien d'autres aspects : contamination biologique ([[bactérie]]s, [[parasite (biologie)|parasite]]s...), chimique ([[pesticide]]s, [[métal|métaux]], [[solvant]]s...) ou physique ([[Transfert thermique|chaleur]], [[radionucléide]]s...).
La [[Pêche (halieutique)|pêche]] en milieux fermés ou cours d'eau très lents (canal..) est une cause d'eutrophisation lorsque les réempoissonnement sont excessifs et que des boules d'amorce sont jetées dans des étangs fermés, canaux ou cours d'eau à courant lent. Une étude récente a montré que la [[pêche en mer]] est aussi à l'origine d'un impact important sur le [[cycle de l'azote|cycle marin de l'azote]].
==Faibles doses d'azote et biodiversité==
Une étude<ref>étude parue dans la revue Nature, début 2008</ref> longue (sur 20 ans) a montré que les engrais azotés agricole ont aussi un impact négatif sur la [[biodiversité]] quand il ne sont utilisés qu’en faible quantité.
<br>Pour cela les chercheurs ont comparé la biodiversité de parcelles agricoles fertilisées avec de faibles doses d’azote, à d'autres non fertilisées servant de témoin, et ceci durant 20 ans. Le nombre d’espèces végétales des parcelles ayant reçu de faibles doses d’azote a chuté de 17 % par rapport au parcelles-témoin. Cet effet semble toutefois réversible, puisque sur les parcelles où l’apport d’azote a été interrompu après 10 ans, un redressement significatif du nombre d’espèces a été observé.
==Les milieux touchés par l'eutrophisation==
[[Image:Wolffia-Spirodela.jpg|280px|thumb|left|En grande quantité, ''Spirodela polyrhiza'' et ''Lemna minor'' sont des indicateurs d'eutrophisation.]]
L'eutrophisation peut atteindre les eaux douces, saumâtres et salées, le milieu marin comme les milieux continentaux, les eaux profondes comme les eaux superficielles, et en particulier :
* Les eaux dormantes ([[mare]]s riches en feuilles mortes ou collectant des eaux usées, des eaux polluées par des [[engrais]], [[étang]]s, [[lac]]s, [[lagune]]s..)
* Les cours d'eau ayant un débit faible ou qui accueillent des effluents trop riches ou en trop grandes quantités issus par exemple, d'exploitations agricoles, humaines ou industrielles ;
* Les [[estuaire]]s, [[golfe]]s, [[baie (géographie)|baie]]s et autres étendues semi-fermées sont particulièrement touchés, car situés en aval des bassins versants. Ainsi l'ONU alertait en 2003 dans son rapport [http://www.unep.org/geo/geo3/french/ GEO 3] sur le fait qu'en 1998, plus de 60 % des estuaires et baies des États-Unis étaient « ''modérément ou gravement dégradés par la contamination causée par les éléments nutritifs'' », en particulier à cause des apports d'azote principalement<ref>[http://www.unep.org/geo/geo3/french/346.htm page ONU de GEO 3 sur l'eutrophisation] (d'après chiffres de NOAA, 1998 ; Howarth et al. 2000)</ref>. Une centaine de [[zone morte|zones mortes]] sont apparues en mer, en aval des estuaires. La plus grande mesure plus de 20 000 Km2, en aval du [[Mississippi (fleuve)|Mississipi]].
==Le processus==
L'eutrophisation peut se décomposer en quelques étapes :
#des nutriments, notamment les [[phosphate]]s et les [[nitrate]]s 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'[[algue]]s, ([[efflorescence algale]], ou ''bloom'') ;
#le stock d'[[dioxygène|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 atmosphérique.
Le développement éventuel de plantes flottantes — telles les [[lentille d'eau|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'atmosphère ;
#le milieu devient alors facilement [[hypoxie|hypoxique]] puis [[anoxie|anoxique]], favorable à l'apparition de composés [[réducteur]]s et de gaz délétères ([[thiol]]s, [[méthane]]) ;
#il peut en résulter la mort d'organismes aquatiques [[aérobie]]s — insectes, crustacés, poissons, mais aussi végétaux —, dont la décomposition, consommatrice d'oxygène, amplifie le déséquilibre.
==Les effets de l'eutrophisation==
[[Image:Gewässer mit Entengrütze.jpg|thumb|left|200px|Les eaux lentes polluées par les nitrates sont propices au développement des lentilles]]
[[Image:EutrophicationEutrophisationEutrophierung.jpg|thumb|right|300px|Par forte chaleur un voile d'algues et de bactéries peut couvrir l'eau stagnante et piéger les bulles de gaz. Ce type de bloom ne dure généralement pas plus de deux semaines.]]
[[Image:Canning rv azolla 10 gnangarra.jpg|thumb|right|300px|L'algue ''Kalodinium micrum'' peut couvrir la totalité de la surface de l'eau et bloquer la pénétration de la lumière (Canning River, Australie).]]
Les inconvénients principaux de l'eutrophisation sont la diminution de la [[biodiversité]] et de la qualité de l'eau en tant que ressource. Elle a des effets négatifs sur le tourisme (avec souvent comme conséquences visibles la perte de transparence, développement d'odeurs et [[envasement]]), qui sont des indices de problèmes :
*augmentation du volume d'algue ;
*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 ;
*développement de pathogènes par diminution de la pénétration des UV qui ont un pouvoir désinfectant.
*diminution de l'indice biotique ;
*diminution de la biodiversité (animale et végétale) ;
*diminution du rendement de la pêche (quoique l'effet puisse être contraire) ;
Parfois les algues peuvent boucher les prises d'eau, les filtres, entraver le fonctionnement d'écluses voire du moteur de petits bateaux pour les [[algue filamenteuse|algues filamenteuses]]
==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 suffisait à fortement dégrader la qualité du milieu aquatique. À cela s'ajoutaient d'autres pollutions comme celles des nombreux engins à moteur de l'époque, très polluants, qui pouvaient contaminer les eaux par le lessivage de leurs fumées et leurs rejets d'huile.
== Le remède==
L'eutrophisation est un révélateur témoignant de la limite des capacités épuratrice des milieux aquatiques. Des moyens de lutte sont nécessaires et existent :
* diminuer l'utilisation de polluants eutrophisants dès l'amont du bassin versant ;
* diminuer l'utilisation de pesticides et leur arrivée dans les cours d'eau où, en tuant de nombreux organismes, ceux-ci peuvent contribuer à l'eutrophisation ;
* utiliser rationnellement les engrais en agriculture (analyser la valeur [[agronomie|agronomique]] des [[sol (pédologie)|sols]] et privilégier les engrais naturels) ;
* aménager des bassins versants reconstituant des réseaux de [[bocage]], talus, haies, et [[bande enherbée|bandes enherbées]], suffisants en taille et cohérents avec le relief et la [[pédologie]] ; le ruissellement des eaux pluviales peut favoriser l'entrainement de nutriments comme le phosphore qui seront mieux retenus si les capacités d'infiltration du sol sont restaurées ;
* remplacer les phosphates des [[lessive]]s par des agents anti-calcaires sans impact sur l'[[environnement]], tels les [[zéolite]]s ;
* mieux éliminer l'azote et le phosphore dans des [[station d'épuration|stations d'épuration]] (qui peuvent être équipées de procédés de [[dénitrification]] et de [[déphosphatation]]).
==Voir aussi ==
* [[Bloom planctonique]]
* [[Dystrophisation]], [[zone morte]]
=== Références ===
<references/>
===Liens externes ===
* [http://seine-aval.crihan.fr/programme_sa/espace_travail/semin_indic/pres/5_2_J_Garnier.pdf Exposé sur l'eutrophisation du bassin de la seine] {{fr}}
* [http://www.sief.ifn.fr/images/articles/img_0005.gif Carte des forêts françaises touchées par l'eutrophisation] (INRA)
* [http://lacs-en-danger.chez-alice.fr Lacs en danger]{{fr}}
* [http://www.saint-donat.info/saint-donat-249.html Agissons pendant qu'il en est temps!]{{fr}}
* [http://ies.jrc.ec.europa.eu/ page d'accueil atlas paneuropéen sur les eutrophisants (en anglais)]{{en}}
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{{Lien AdQ|uk}}
[[Catégorie:Eau]]
[[Catégorie:Pollution de l'eau]]
[[Catégorie:Facteur écologique]]
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[[de:Eutrophierung]]
[[el:Ευτροφισμός]]
[[en:Eutrophication]]
[[eo:Plantoziĝo]]
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[[fi:Rehevöityminen]]
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[[id:Eutrofikasi]]
[[is:Ofauðgun]]
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[[ja:富栄養化]]
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[[lv:Eitrofikācija]]
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