1.9. Place de la physico-chimie dans la chaîne
trophique et l'eutrophisation
Le cycle des éléments nutritifs ne peut
fonctionner correctement que dans des conditions d'équilibre
écologique (figure 5). Lorsque les apports en nutriments se multiplient,
le cycle est déréglé (figure 6) : on parle alors
d'eutrophisation (Trinquier, 2009). Les matières dissoutes et les
matières en suspension vont être minéralisées avec
consommation d'oxygène et production de sels nutritifs. Les algues
profitent des sels nutritifs en excès et se développent à
une vitesse plus élevée que celle à laquelle elles
pourraient être consommées par les animaux. Il y a donc
accumulation de biomasse algale, et la décomposition de ces algues va
désoxygéner le milieu.
La respiration nocturne du phytoplancton et la
dégradation de la matière végétale par les
micro-organismes consomment toutes deux l'oxygène de l'eau. Assez
rapidement, la
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raréfaction de l'oxygène dissous dans les eaux a
plusieurs conséquences néfastes : mortalité des poissons,
libération de gaz corrosifs et d'autres substances indésirables,
et modification des valeurs de pH et du potentiel redox (Galvez-Cloutier et
al, 2002).
Lorsque les concentrations en oxygène sont basses, les
bactéries anaérobies peuvent oxyder les molécules
organiques sans consommation d'oxygène. Les produits terminaux
(hydrogène sulfuré H2S, ammoniaque NH3 et méthane CH4)
sont toxiques pour de nombreuses espèces animales. La chaîne
trophique sera ainsi perturbée et déséquilibrée.
Figure 5: Cycle simplifié des
éléments nutritifs (Galvez-Cloutier et al, 2002).
Figure 6: Cycle des éléments nutritifs,
lors d'apports en excès (Galvez-Cloutier et al, 2002).
* La désoxygénation provient de la
surconsommation d'oxygène par les bactéries pour assurer la
décomposition de la matière organique algale en excès
ainsi que la minéralisation des matières dissoutes.
1.10. Conclusion
L'eutrophisation est un phénomène naturel,
malheureusement amplifié par les activités humaines. L'azote et
le phosphore en sont les principaux facteurs. Leur excès dans
l'environnement, d'origine domestique, agricole ou industrielle,
représente un risque toxicologique important pour les usagers de l'eau,
tant au niveau de sa consommation que de son utilisation à des fins
récréatives. Ces apports excessifs de nutriments provoquent
une
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surcroissance algale au sein des lacs puis une disparition de
l'oxygène, qui conduit à la mort des organismes aquatiques et
à la production de gaz toxiques.
Selon MAMA (2010), la prolifération des plantes
aquatiques surtout celle de la jacinthe d'eau est à l'origine de la
formation d'un écran en surface des eaux qui empêche
l'oxygénation du milieu. De plus leur décomposition induit une
augmentation de la quantité de matière organique dans le milieu
dont la dégradation favorise asphixie des espèces halieutiques.
La production de sulfure et de nitrite (toxiques) inhibe le
développement d'autres producteurs primaires et des poissons à
grande sensibilité. Ceci peut provoquer un déséquilibre de
la chaîne trophique (production/ consommation) d'un plan d'eau et
entraîner des conséquences écologiques importantes.
Le niveau trophique des lacs peut être quantifié
à l'aide de divers paramètres et donne une idée de la
qualité de l'eau. L'eutrophisation est aujourd'hui présente sur
tous les continents. La prise de conscience des différents gestionnaires
de l'eau a permis le développement de moyens de lutte contre
l'eutrophisation : moyens préventifs ou curatifs (Galvez-Cloutier et
al, 2002).
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