Eutrophisation : une lente asphyxie

Un phénomène naturel à l’origine

À l’origine l’eutrophisation est un phénomène de vieillissement qui affecte les plans d’eau (lacs, étangs). Durant des milliers d’années, sur une échelle d’ère géologique, des sédiments vont progressivement se déposer dans les lacs ainsi que de la matière organique de diverses origines. L’eutrophisation est en fait un vieillissement naturel des plans d’eau. Ce vieillissement se traduit par une augmentation progressive de la production végétale du lac ou de l’étang. Disposant de nutriments en abondance ; azote (contenu dans l’ammonium, les nitrates, et les nitrites) et phosphore, les plantes aquatiques et les algues vont ainsi se multiplier, graduellement modifier l’écosystème du plan d’eau, et engendrer à moyen ou long terme des changements importants au niveau de la qualité de l’eau et hypothéquer la survie de certaines espèces animales y résidant.

Un phénomène amplifié par les activités humaines

Depuis l’avènement des révolutions industrielles au XIXe siècle, nos sociétés sont passées de l’ère artisanale et agricole à la production de masse basée sur l’industrialisation dans tous les domaines. Ce changement radical dans les activités humaines a certes contribué au développement de notre civilisation, mais a aussi engendré un impact important sur nos écosystèmes. Impact dont nous mesurons l’ampleur et la diversité aujourd’hui. Les nitrates sont particulièrement solubles et ainsi facilement charriés par les eaux de ruissellement ou d’infiltration. Au-delà de 5 mg/l de NO3 dans l’eau d’une rivière il peut y avoir prolifération d’algues.

Le phosphore (contenu dans les phosphates) est facilement entrainé vers les cours d’eau par les rejets d’effluents, et le ruissellement.

Ces éléments responsables, générés par nos activités, proviennent de sources diverses :

Eaux usées municipales et industrielles
Détergents ; lessives et savons
Rejets industriels
Engrais domestiques
Fertilisants agricoles (engrais, épandage de lisier)
Déforestation abusive
Enfouissement de déchets

Les effets de l’eutrophisation

Lorsqu’un déséquilibre biologique mettant en cause phosphore et azote se produit dans un plan d’eau ou une rivière, les plantes et algues accèdent à une surabondance de nutriments aisément assimilables et vont donc proliférer.

Cette prolifération affecte la qualité de l’eau, sa transparence, et réduit son oxygénation. Les algues se développent en surface et limitent la propagation de la lumière essentielle à la fonction chlorophyllienne. En profondeur, les bactéries aérobies qui se nourrissent d’algues mortes et déchets végétaux prolifèrent et consomment une quantité croissante d’oxygène. Le plan d’eau s’appauvrit en oxygène.

Les végétaux produisent de l’oxygène par photosynthèse et en consomment en respirant. La nuit les plantes consomment de l’oxygène en grande quantité. L’eau est moins oxygénée, une réaction en chaine s’amorce qui affecte la faune et la flore du plan d’eau. À des degrés avancés d’eutrophisation, le plan d’eau ‘s’étouffe littéralement’, engendrant ainsi des mortalités parfois importantes chez ses habitants (invertébrés, poissons).

L’eutrophisation touche aussi le littoral de certaines régions avec la prolifération d’algues ; le cas des sargasses en zone caraïbes, des algues bleu-vert au Canada (lacs) et des algues vertes en Bretagne. Ces algues en pourrissant libèrent des gaz toxiques comme le sulfure d’hydrogène. Le phénomène est amplifié par la température. Ainsi, dans un contexte de réchauffement climatique avéré, faute de mesures de lutte, l’eutrophisation devrait s’intensifier.

Comment lutter l’eutrophisation

Le gouvernement du Québec a adopté un plan d’intervention contre les algues bleu vert. Le plan d’intervention recommande les mesures suivantes :

Il est exigé de réduire les concentrations de phosphore des eaux usées rejetées dans les eaux de surface lorsque la protection des usages du milieu récepteur le requiert;
La meilleure technologie disponible, compte tenu des contraintes techniques, économiques et environnementales, doit être mise en place pour réduire les concentrations de phosphore dans les eaux usées;
Munir d’équipements de déphosphoration les ouvrages municipaux de traitement des eaux usées qui se déversent dans un lac ou en amont d’un lac lorsque de tels équipements ne sont pas présents;
Réviser les exigences de rejet des ouvrages de traitement des eaux usées qui se déversent dans un lac ou en amont d’un lac lorsque des équipements de déphosphoration sont présents et que la technologie le permet.

Le traitement des eaux contaminées fait intervenir diverses méthodologies :

Déphosphatation chimique par précipitation avec des sels de fer ou d’aluminium, ou avec de la chaux.
Déphosphatation biologique en ayant recours à des bactéries

La méthanisation, qui consiste à transformer les matières organiques des déchets d’industries ou d’effluents agricoles en bio gaz.

Mentionnons le rôle important de l’entreprise Solugen qui avec son procédé de traitement du lisier et des eaux industrielles par azéotrope (un procédé de distillation), permet de récupérer phosphore, azote et potassium. Ces éléments reconditionnés sous forme d’engrais recyclés permettent une utilisation optimisée de ces fertilisants, réduisant ainsi les risques d’eutrophisation.