L’eutrophisation

Publié le 22 mai 2019 — Modifié le 15 juillet 2019

Il existe de nombreuses définitions de l’eutrophisation. L’eutrophisation marine est un déséquilibre du milieu provoqué par des apports excessifs de nutriments, notamment l’azote et le phosphore. Elle est caractérisée par un développement important des végétaux, qui provoque des dysfonctionnements au sein de l’écosystème.

Les conséquences de l’eutrophisation marine sont variables et nombreuses :

  • modification des caractéristiques physico-chimiques,
  • prolifération des algues planctoniques et macro-algues (marées vertes).

L’eutrophisation : définition

Il convient de différencier l’eutrophisation naturelle, qui correspond à une augmentation de la production de matière organique liée à l’évolution d’un écosystème aquatique et qui s’étend sur plusieurs milliers ou millions d’années, de l’eutrophisation liée aux activités humaines, dite eutrophisation anthropique, qui se produit sur des échelles de temps courtes (de l’heure à l’année).

La pollution d’origine anthropique de l'eau est principalement imputée au phosphore (contenu dans les phosphates présents dans les lessives notamment) et à l'azote (contenu dans l'ammonium et les nitrates présents dans les engrais). Le phénomène d'eutrophisation est ainsi fortement corrélé aux rejets agricoles, domestiques ou industriels dans les cours d'eau.

Les zones côtières, de par leur localisation à l’interface entre l’océan et le continent, sont les premières concernées par l’eutrophisation anthropique. Malgré une surface relativement faible (10 % de la surface des océans), elles sont très vulnérables car leur activité biologique et biogéochimique dépend directement de l’apport d’éléments nutritifs majeurs (azote, phosphore, silicate) véhiculés par les rivières, les eaux souterraines et l’atmosphère. Elles sont vulnérables aussi car il s’agit de zones productives (nourriceries de poissons, zone de forte production primaire alimentant les chaines trophiques) et de zones où les activités socio-économiques (pêche, activité touristique) sont importantes.

Les impacts de l’eutrophisation anthropique

A la fin du XXe siècle, les apports d’éléments nutritifs par les rivières ont considérablement augmenté, en conséquence de divers facteurs :

  • l’utilisation massive d’engrais minéraux dans l’agriculture,
  • l’accroissement des pressions urbaines le long des côtes.

Cette augmentation des apports azotés et phosphatés, combinée à des apports stables en silicates, modifie les proportions entre ces différents éléments qui influent l’équilibre biologique des eaux. Elle a trois conséquences potentielles :

  • Une augmentation et une accumulation de la biomasse végétale, donc de la quantité de matières organiques, pouvant conduire à des effets néfastes, comme par exemple des chutes importantes de la concentration en oxygène dans l’eau.
  • Des changements de dominance et des modifications d’abondance des espèces de macroalgues et du plancton végétal (phytoplancton), qui vont se répercuter le long de la chaîne alimentaire et modifier les relations entre les organismes, donc leur vie et leur survie.
  • Une perturbation de la dynamique saisonnière du phytoplancton dans les eaux tempérées, due à la limitation par le silicium, qui peut provoquer un changement de dominance des espèces siliceuses (diatomées) vers les espèces non siliceuses (flagellés et dinoflagellés). Il en résulte  une possible émergence de nouveaux types de développement d’algues (dits efflorescences ou blooms), dont les espèces caractéristiques peuvent être nuisibles voire toxiques.

Si les apports de nutriments en excès peuvent favoriser l’eutrophisation, lorsque ces éléments sont en faibles concentrations, ils peuvent ralentir et limiter également le développement naturel de la biomasse végétale. Ils ne sont cependant pas les seuls facteurs impliqués dans le développement d’efflorescences phytoplanctoniques ou de macroalgues qui dépend également de la lumière, de la température, de l’hydrologie, de l’hydrodynamisme et de l’activité des autres organismes (par exemple de la prédation des consommateurs herbivores).

L’eutrophisation : perspective

L’eutrophisation est un processus complexe reposant sur des jeux d’interactions des communautés d’ autotrophes (phytoplancton, macro-algues qui sont capables de générer leur propre matière organique par photosynthèse) avec leur milieu et avec les autres organismes (prédateurs, compétiteurs).

Si les scientifiques disposent d’une bonne connaissance qualitative des processus mis en jeu dans l’eutrophisation, l’influence quantitative sur les processus écologiques et les changements dans la structure des communautés ne sont pas encore bien connus. La vulnérabilité des écosystèmes à l’eutrophisation dépend en effet de nombreux paramètres, ce qui rend très difficile la prédiction de l’évolution de l’eutrophisation en réponse à des changements de pratiques. 

Néanmoins, la limitation de l’eutrophisation passera inévitablement par une réduction des flux d’éléments nutritifs en provenance des bassins versants. Le temps de réponse des écosystèmes à ces réductions pouvant être plus ou moins long (parfois plusieurs dizaines d’années), ces réductions doivent par conséquent s’inscrire dans la durée afin d’en voir les effets bénéfiques.