Eutrophisation

Définition

En écologie et en limnologie, l'eutrophisation est une réponse de l'écosystème à l'addition de substances. Ce problème environnemental indique l'apport en excès d'éléments nutritifs qui entraîne une forte croissance et une augmentation de certaines espèces végétales. Cela entraîne généralement une diminution considérable de la richesse en espèces ou de la biodiversité.

Les étapes d'une eutrophisation et dystrophisation :

L'eutrophisation est une accumulation excessive en nutriments d'un écosystème aquatique. Ces accumulations progressent par étapes selon le schéma ci-dessus. Si le phénomène se poursuit, le milieu perd son état aquatique pour devenir terrestre : il subit une dystrophisation.

Étapes et schéma

L'eutrophisation d'un milieu aquatique fermé passe par diverses étapes : oligotrophe, mésotrophe, mésoeutrophe et eutrophe. Les matières carbonées, azotées et/ou phosphatées dans une eau stagnante entraînent d'abord une prolifération végétale puis aboutissent finalement, après la mort et la dégradation des végétaux, à la désoxygénation du milieu.

Par exemple, l'eutrophisation intervient dans les eaux douces avec la lixiviation de nombreux engrais, en particulier de l'azote (nitrates, nitrites) et de phosphate provenant de fumier et d'engrais de l'industrie agricole. Le résultat est une forte prolifération d'algues. Cela peut être remarqué dans les eaux sombres qui sentent considérablement mauvais. L'eutrophisation peut entraîner une hypoxie, un manque d'oxygène dans l'eau.

L'eutrophisation, ou hypertrophisation, des eaux est une surfertilisation artificielle des eaux résultant de pollutions agricoles et urbaines. Il en résulte une prolifération des algues avec diminution de la teneur en oxygène dissoute dans les couches profondes par suite de la décomposition des matières organiques mortes ainsi produites, et une sédimentation accrue.

L'eutrophisation provoque un vieillissement accéléré des eaux superficielles continentales. Dans le cas du lac, le milieu devient eutrophe : voir un lac eutrophe.

✅ L'eutrophisation est rarement un processus naturel. Au cours de l'envasement d'un lac, davantage d'éléments nutritifs peuvent pénétrer dans le lac. Dans le passé, les apports en nutriments ont augmenté en raison de changements climatiques, comme dans les lacs scandinaves après le retrait des glaciers à la fin de la dernière période glaciaire.

Finalement, c'est une accumulation de matière organique entraînant un appauvrissement en oxygène. Ce phénomène résulte d'un enrichissement excessif de l'eau en sels minéraux ce qui a pour conséquence d'accélérer la multiplication de certains organismes comme les algues unicellulaires.

Le mot eutrophisation vient du grec, ce qui signifie "bien nourri". Il n'est donc pas synonyme ou équivalent à la pollution. Cela dénote simplement le processus naturel ou artificiel d'ajout de nutriments dans les plans d'eau et les effets résultant de cette addition.

L'eutrophisation fait partie du processus de vieillissement naturel des lacs qui intervient indépendamment des activités humaines, la différence étant la durée : des milliers d'années par voie naturelle, quelques dizaines d'années par l'Homme.

Conséquences

L'eutrophisation est enrichissement excessif d'un milieu aquatique donnant lieu à une production de matière organique trop abondante pour être entièrement éliminée par les processus d'auto-épuration. Cet enrichissement entraîne une prolifération de la végétation aquatique et la diminution de la teneur en oxygène de ce milieu.

Le développement de la biomasse dans un écosystème est limité, la plupart du temps, par la rareté de certains éléments chimiques, tels que l'azote dans les milieux continentaux et le phosphore chez les marins, que les producteurs primaires doivent développer et que nous appelons donc des facteurs limitants.

La pollution ponctuelle de l'eau, par les effluents urbains, ou diffus, par la pollution agricole ou atmosphérique, peut fournir des quantités importantes de ces éléments limitants. Le résultat est une augmentation de la production primaire (photosynthèse) avec des conséquences importantes sur la composition, la structure et la dynamique de l'écosystème.

L'eutrophisation produit généralement une augmentation de la biomasse et un appauvrissement de la diversité.

Dans les écosystèmes terrestres, les plantes qui viennent à dominer sont des espèces herbacées pionnières écologiquement, souvent cosmopolites, avec un taux de reproduction élevé, incapables de concurrencer dans des environnements oligotrophes (pauvres en nutriments) ou mésotrophes. Dans les écosystèmes aquatiques, avec l'eutrophisation, les algues unicellulaires commencent à proliférer, généralement des algues vertes.

Dans les océans, l'eutrophisation locale, parfois due à des causes naturelles, peut provoquer une marée rouge ou une marée blanche : l'explosion démographique d'une seule espèce d'algues, qui dans de nombreux cas provoque l'intoxication de la grande faune.

L'explosion d'algues qui accompagne la première phase d'eutrophisation provoque un trouble qui empêche la lumière de pénétrer au fond de l'écosystème. En conséquence, la photosynthèse, produisant de l'oxygène libre, est impossible au fond, tout en augmentant l'activité métabolique consommatrice d'oxygène (respiration aérobie) des décomposeurs, qui commencent à recevoir de la matière organique excédentaire produite près de la surface.

De cette façon, l'oxygène est rapidement épuisé par l'activité aérobie et l'environnement devient rapidement anoxique. L'altération radicale de l'environnement que ces changements impliquent rend l'existence de la plupart des espèces qui formaient auparavant l'écosystème non viable.

✅ Une zone réduite du sol qualifie l'eutrophisation d'une couche du sol se trouvant dans un état désoxygéné, chimiquement réduit (tel qu'indiqué par un potentiel redox bas). C'est une zone formée dans les sols de rizière inondée, quelques centimètres en dessous de la surface du sol, laquelle est oxydée. La solubilité de la plupart des cations d'oligoéléments et du phosphore augmente dans la zone réduite du sol. Tout nitrate présent dans cette zone est dénitrifié, impliquant ainsi une perte gazeuse d'azote.

Solutions

La solution à l'eutrophisation est la déseutrophisation (son processus inverse, sa réversion). La mise en lagunage de la zone touchée avec un bassin d'assainissement écologique permet une bioréhabilitation de l'écosystème aquatique. Il faut préalablement lutter contre toutes les pollutions anthropiques.

Ainsi, pour lutter contre l'eutrophisation, des interventions sont nécessaires pour réduire les apports d'éléments nutritifs dans les eaux (réduction des engrais dans l'agriculture, purification des déchets civils et industriels, traitement des eaux usées provenant des cultures à l'aide d'agents séquestrants et d'installations de phytoépuration).

🚩 On pense que le réchauffement climatique contribuera à aggraver le phénomène d'eutrophisation. En effet, une augmentation de température des eaux de surface (phénomène constatable en été par exemple) diminue la solubilité des gaz (et donc aussi de l'oxygène).

En rapport avec "eutrophisation"

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  Un milieu eutrophe se dit d'une eau sujette au phénomène d'eutrophisation, par opposition à oligotrophe et qualifie généralement un lac, un lac eutrophe.

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  Un lac eutrophe est un lac caractérisé par une grande quantité biologique de substances nutritives et de matériaux d'origine biologique.

• mésoeutrophe

  

  Un milieu mésoeutrophe est moyennement eutrophe, légèrement plus que mésotrophe mais pas encore dans des conditions totalement eutrophiques.