Conférence du 10 janvier 2019
Les eaux littorales de Bretagne sous l’influence d’apports excessifs de nutriments
(Etat des lieux en janvier 2019)
par Mr Pierre AUROUSSEAU (INRA Agrocampus Rennes, Président du Conseil scientifique de l’environnement en Bretagne , CSEB)
La qualité des eaux littorales dépend en grande partie de la qualité des eaux douces. Les eaux marines côtières sont sous la dépendance des apports provenant des fleuves et rivières de Bretagne et des activités sur les bassins versants qui alimentent ces fleuves et ces rivières.
1 nutriments majeurs : les nutriments azotés. Concentration et Flux en Bretagne
Depuis les années 1970, les fleuves et rivières de Bretagne ont de fortes concentrations en nitrates, principale source de dysfonctionnements qui se manifestent près des exutoires.
Il a été observé que des précipitations abondantes déterminent des flux de sels nutritifs particulièrement élevés
Avec des flux moyens d’azote de 75 000 t/an au total (ramenés à 25 kg/ha/an), la Bretagne se place parmi les premiers exportateurs d’azote dans les estuaires et les océans.
En comparaison, la Loire déverse 100 000 t/an (9 kg/ha/an) et la Seine 90 000T/an (11kg/ha/an)
(les ha pris en compte englobent les surfaces agricoles, mais aussi les zones urbanisées et les zones incultes)
A la fin des années 2000, en raisonnant par Bassins Versants (BV)
– BV Vilaine (1/3 superficie de la Bretagne ) 16 kg/ha/an
– BV Frémur 35 10 kg/ha/an
– BV Le Guillec 97 kg/ha/an
– BV l’Horn 62 kg/ha/an
A titre de comparaison toujours par BV :
– l’Amazone rejette 5 kg/ha/an
– le Mississipi -Missouri (BV= ½ superficie USA) 6 kg/ha/an
– le St Laurent 4kg/ha/an
– Europe (Rhin/Elbe/Oder/Elbe) : 15 kg/ha/an
– la moyenne pour l’Atlantique avoisine les 5 kg/ha/an
Le relativement faible rejet par ha n’implique par automatiquement l’absence de dysfonctionnements au niveau de l’embouchure car la taille du BV( 5 000 000 km2) du Mississipi-Missouri fait que des volumes considérables d’azote sont rejetés dans le Golfe du Mexique semi fermé avec comme résultat : 30 oookm2 de zone morte
( A l’embouchure le débit moyen du Mississipi est de 18 000 m3/s ;en période de crue, le débit peut monter facilement à 70 000 m3/s, voire 300 000 m3/s, ; le Guillec : 0,676m3/s pur un BV de 43km2)
2 Conséquences : des dysfonctionnements environnementaux liés à un changement trophique
Les flux azotés trop élevés allant vers la mer sont à l’origine de dysfonctionnements
21 les marées vertes ( les plus visibles)
« Laitue de mer », « salade », l’algue verte se fait traiter de tous les noms..Scientifiquement Ulva armoricana et Ulva rotundata.
L’ulve est une algue « cosmopolite » et « opportuniste », pas difficile à vivre, à la croissance exponentielle, pour peu que soient réunies les conditions nécessaires à son épanouissement : ensoleillement, profusion de nutriments et déplacement minimum de la masse d’eau dans laquelle elle se développe en suspension. Elle prolifère donc essentiellement entre avril et juillet, surtout sur les plages et les fonds de baies.
L’ulve à teneur faible en N est capable d’absorber et d’accumuler des nutriments disponibles pour sa croissance (P et N, facteur limitant de sa croissance . Ce nutriment indispensable provient des apports terrigènes. Un épisode de précipitations dans un BV breton aboutit avec un décalage de quelques jours à un afflux d’eaux fortement azotée à l’exutoire, afflux qui permet la prolifération exponentielle d’ulves (jusqu’au retour à l’équilibre en teneur N entre eau et algue)
Une fois échouée, l’ulve se dégrade si elle n’est pas reprise par le flot suivant.
Impact :
-visuel pour les autochtones et les vacanciers
-sur la santé : la dégradation des algues dans la partie anaérobie dégage du sulfure d’hydrogène, gaz nauséabond, toxique pour les animaux et les hommes
-économique : image de la Bretagne écornée pour le tourisme, coût d’enlèvement des algues (70 000 t/an)
Zones de développement côtes Nord et Ouest de la Bretagne principalement
la Chine détient à ce jour le triste record du phénomène marée verte (algue filamenteuse non toxique selon les chinois)
22 les « eaux colorées » initialement dénommés « red tides »
Zones : côtes Sud de la Bretagne principalement
le cas Mor braz qui est est une baie délimitée par la presqu’île de Quiberon à l’ouest, par Carnac, la presqu’île de Rhuys, Damgan, l’estuaire de la Vilaine au nord et par Guérande à l’est.
La force de Coriolis plaque les panaches fusionnés de la Loire (débit moyen 930m3/s)et de La Vilaine (débit moyen 72m3/s) le long de la côte sud de la Bretagne
Ces phénomènes d’eaux colorées,visibles à l’œil nu mais méconnus du grand public sont dus à la prolifération exceptionnelle de microalgues : Ces blooms sont naturels . Ils ont lieu surtout au printemps, mais il peut y en avoir aussi en été et à l’automne
a) bloom primaire de phytoplancton – diatomées – eaux brunes
Ces blooms sont naturels et concernent toutes les mers du globe. Ils ont lieu surtout au printemps, mais aussi en été et à l’automne qui permettent aux diatomées de synthétiser de la matière organique à partir de macronutriments minéraux(N, P, Silice), en utilisant l’énergie de la photosynthèse.
Quand les diatomées meurent au bout de quelques jours, leurs squelettes plus lourds que l’eau sédimentent en formant une boue noire sur les fonds.
b)Bloom secondaire
b1 dinoflagellés rouges (Noctiluca scintillans)
Après le bloom primaire , la matière organique des diatomées constitue un aliment pour d’autres espèces qui vont proliférer sur cette ressource présente en grande quantité, en produisant un bloom secondaire. Le Mor Braz est périodiquement le siège de blooms secondaires à Noctiluca scintillans responsable d’eaux rouges . Observations : en été 2013 sur la côte sud de la presqu’île de Rhuys, en été 2014 à la Trinité et en été 2015 sur la côte sud de Belle-Île-en-Mer et devant Étel.Cette algue unicellulaire dégage de l’ammoniac.
b2 Bloom secondaire de dinoflagellés verts
Cf les mesures de la bouée MOLIT placée dans l’estuaire de la Vilaine
L’eau épuisée en silice n’est plus propice au développement des diatomées mais les autres nutriments encore abondants, et notamment l’azote, vont permettre la prolifération d’espèces qui n’ont pas de besoin en silice. Parmi ces espèces dites opportunistes se trouvent couramment des dinoflagellés, par exemple Lepidodinium chlorophorum,d’une couleur verte soutenue, quasi fluorescente.
Quand le bloom de Lepidodinium se produit, les eaux de surface sont sursaturées mais les eaux plus profondes sont appauvries en oxygène
Si la carence en oxygène s’installe brutalement, les poissons n’ont pas le temps de s’enfuir et meurent sur place. Dans tous les cas, les êtres vivants fixés ou non mobiles sont condamnés : en juillet 1982, mortalité de plus d’une centaine de tonnes de poissons
b3 Bloom secondaire de phytoplancton toxique non coloré
Quand la teneur en silice est devenue insuffisante pour permettre le développement des diatomées« classiques » des blooms de Pseudo-nitzschia sp.peuvent se développer. Certaines espèces de Pseudo-nitzschia sont connues pour produire une neurotoxine : l’acide domoïque qui rentre dans la catégorie des toxines amnésiantes (ASP : Amnesic Shellfish Poisoning).
Le phytoplancton Alexandrium. produit des toxines paralysantes (PSP) qui peuvent entraîner chez le consommateur des troubles neurologiques d’apparition rapide, potentiellement graves, parfois mortels
Nécessité d’un suivi de ce phytoplancton toxique aboutissant à l’interdiction de pêche à pied et à l’interdiction de commercialisation de coquillages à certains moments.
3 Evolution sur les 2 dernières décennies
Depuis le début des années 2000, une amélioration significative de la qualité des eaux est manifeste mais il semble que cette amélioration ne puisse pas aller en dessous d’un seuil : un plancher de verre.
a) les rivières bretonnes extrêmement chargées en nitrate
cas de la rivière du Guillec
Détentrice du record observé dans les années 2000 (97mg/l, la teneur en Nitrate(NO3) est descendue à 60mg/l en 2014
Amélioration : 2mg/l/an
b) les rivières bretonnes moyennement chargée en nitrate
cas du Yar (baie de Lannion)
En 1999, la teneur observée était de 28mg/l , en 2015 24mg /l, soit une amélioration de 0,2mg/l/an
Il semble donc :
-qu’il est possible de faire descendre la teneur en NO3 dans les rivières fortement chargées
-qu’il est plus difficile de faire descendre la teneur en NO3 dans les rivières moyennement chargées
-qu’un seuil indépassable de 25mg/l tend à apparaître malgré les plans successifs mis en œuvre
avec les réserves suivantes : l’analyse des données doit porter sur plusieurs années incluant des années « sèches » et des années « pluvieuses » avant de tirer des conclusions.
Si l’objectif final est bien l’éradication des marées vertes et non leur limitation, la teneur en nitrate devra chuter à 5mg/l dans les eaux de rivières et de fleuves en Bretagne.
Il reste donc
- à analyser objectivement les causes de cette forte teneur en N , liée principalement aux modifications de l’activité humaine depuis 1945
- et d’agir sur ces causes.
Le chemin à parcourir risque d’être difficile,… et long, fort long…
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Réf : CYJ2019Ionce
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