Proliférations d’algues
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Introduction :
Groupe d’organismes uni- et pluricellulaires, les algues ne sont pas considérées comme des plantes, mais peuvent tout de même réaliser la photosynthèse, car elles contiennent des chloroplastes. Sous des conditions environnementales normales, dans un écosystème en état d’équilibre, leur croissance est contrôlée. Dans l’ensemble, elles contribuent à l’écosystème de la même façon que les plantes, comme productrices d’oxygène et sources potentielles de nourriture pour les petits animaux.
Toutefois, un dérèglement des conditions environnementales peut entraîner une croissance rapide de la population d’algues, ce qu’on appelle une prolifération. Ce terme désigne une couche d’algues qui flotte à la surface de l’eau et peut empêcher les rayons du soleil de pénétrer dans la colonne d’eau. Les organismes aquatiques qui ont besoin de cette lumière (p. ex., pour la recherche de nourriture ou la photosynthèse) sont désavantagés par ce phénomène et parfois incapables de s’adapter. On pourrait s’attendre à ce que les proliférations d’algues photosynthétiques augmentent la concentration d’oxygène dissous dans l’eau, mais elles ont plutôt l’effet contraire. Durant la journée, sous la lumière du soleil, les algues peuvent effectivement produire de l’oxygène en abondance. Toutefois, cette production ne suffit généralement pas à répondre à la demande accrue en oxygène associée à la décomposition des déchets organiques – qui dit plus d’algues dit aussi plus d’algues mortes – et à compenser le déclin de la production d’oxygène autrefois assurée par les plantes aquatiques désormais privées de la lumière du soleil.
Les algues bleu-vert (cyanobactéries) sont des espèces d’algues microscopiques qu’on trouve dans tous les plans d’eau. Elles se multiplient rapidement dans les eaux stagnantes ou à faible courant qui sont riches en nutriments, surtout par temps chaud. La plupart des cyanobactéries posent peu de risques, mais un certain nombre d’espèces produisent des toxines (les cyanotoxines) qui peuvent avoir de graves effets sur la santé humaine et animale. Les toxines sont généralement libérées lorsque la cellule cyanobactérienne meurt et se dégrade à la suite d’une prolifération. Les microcystines, qui affectent la fonction hépatique, sont la forme la plus courante de ces toxines. Toutefois, comme il doit y avoir prolifération d’algues pour que des toxines soient libérées, mais qu’il n’y a pas nécessairement libération de toxines à chaque prolifération, le risque d’exposition aux microcystines est minime.
La croissance des algues dépend de plusieurs facteurs, dont la concentration en nutriments (particulièrement le phosphore), l’ensoleillement ainsi que le débit et la température de l’eau. Le phosphore est souvent le nutriment limitant dans les écosystèmes d’eau douce. Un excès de phosphore stimule la croissance biologique, surtout pour des espèces proliférantes et vigoureuses comme les algues. Les activités humaines sont une source majeure de phosphore dans la colonne d’eau. Les proliférations d’algues sont indirectement, mais étroitement liées à l’utilisation du sol et aux rejets d’égouts. Le débit de l’eau est un autre important facteur, car le courant peut empêcher les algues de s’accumuler à la surface de l’eau. Le risque de prolifération est donc plus élevé dans un lac, un étang ou une baie que dans une rivière ou un ruisseau à fort débit. Comme de nombreux facteurs contribuent aux événements de prolifération d’algues, il s’agit d’un important indicateur pour surveiller les changements climatiques.
Les facteurs à l’origine des proliférations d’algues sont bien compris, mais il demeure difficile de prédire où et quand ces événements surviendront. C’est pourquoi il est important de surveiller les proliférations d’algues et de les étudier pour mieux les comprendre.
Relations avec les autres indicateurs :
Proliférations d’algues
Les algues constituent un groupe d’organismes végétaux unicellulaires ou multicellulaires. La croissance des algues contribue, de la même manière que les plantes aquatiques, à soutenir l’écosystème en produisant de l’oxygène et en étant une source de nourriture pour les petits animaux. Toutefois, lorsque les conditions environnementale dévient de la normale, les algues peuvent proliférer rapidement et créer une surpopulation d’algues.
Température de l’eau
Avec la hausse des températures mondiales, la température de l’eau (notamment la température maximale annuelle) deviendra un important indicateur de la santé du bassin versant dans l’avenir. La température de l’eau est fortement corrélée à bon nombre d’autres indicateurs importants de l’état écologique et peut souvent expliquer, mettre en contexte ou même prédire les changements dans la qualité des habitats.
Oxygène dissous
L’oxygène dissous indique la concentration d’oxygène libre dans la colonne d’eau produite par les plantes aquatique et les algues par la photosynthèse, ou transféré de l’air à la surface de l’eau. L’oxygène dissous est essentiel à toute la vie aquatique et pour la décomposition des déchets organiques. La quantité d’oxygène disponible dépend également de nombreux facteurs abiotiques dont la salinité, la pression et la profondeur, le vent, le débit et l’action des vagues.
Chlorophylle-a
Principal type de chlorophylle dans les plantes vertes et les algues, la chlorophylle a sert à la photosynthèse oxygénique. La mesure de la concentration de chlorophylle a dans un milieu aquatique permet de mieux comprendre la densité et la prédominance des algues, facteurs qui peuvent influer sur la concentration d’oxygène dissous ou indiquer un risque de prolifération.
Phosphore total
Le phosphore est un élément essentiel à la vie. Il joue un rôle structurel dans le matériel génétique (p. ex. l’ADN) et les membranes cellulaires; c’est un composant actif de la production, du stockage et du transfert de l’énergie cellulaire sans lequel les organismes vivants ne peuvent effectuer certains processus (tels que la respiration et l’absorption des nutriments).
Connectivité riveraine
Les zones riveraines naturelles et végétalisées, zones de transition uniques entre les écosystèmes terrestres et aquatiques, ont de nombreux bienfaits. Elles offrent un habitat à la faune riveraine, filtrent les eaux de ruissellement, régulent la température locale et stabilisent la rive. La mesure de la connectivité riveraine donne de précieux renseignements sur la santé du bassin versant et permet de mieux comprendre l’incidence du développement sur la résilience de ces zones.
Surverses d'égouts unitaires
Lors d’une surverse d’égouts unitaires, un mélange d’eaux usées et d’eaux pluviales, est déversé dans un plan d’eau, y introduisant des polluants, des pathogènes et l’excédent des déchets organiques. Les eaux usées non traitées ou traitées inadéquatement posent un risque à la santé des usagers récréatifs, tels que les adeptes de la baignade, des sports de pagaie, etc. Elles compromettent également les écosystèmes aquatiques en diminuant l’oxygène dissous disponible par la présence de matière organique en décomposition.
Débit
La quantité ou le volume d’eau à un moment donné et la vitesse à laquelle cette eau se déplace le long de la rivière en détermine le débit. Le débit peut mettre en contexte un certain nombre d’autres indicateurs et constituer un important facteur lorsqu’on examine la chimie de l’eau ou les impacts des polluants (par exemple, la concentration de pollution aura un impact différent selon que le débit de la rivière est faible ou élevé). En comparant les débits dans le même tronçon de rivière, on peut déceler différentes tendances et les incidences des obstacles au débit sur le biote aquatique.
Changement d’utilisation du sol
L’utilisation du sol renvoie aux différentes affectations des terres, comme l’agriculture, les routes, les espaces urbains, les forêts naturelles ou exploitées, les milieux humides et les aires protégées. Les changements d’utilisation du sol ont des effets sur la quantité d'eau et la qualité de l’eau qui entre dans la rivière par ruissellement et peuvent aider à expliquer les changements associés à d’autres indicateurs dans un milieu donné.
Invertébrés benthiques
Les invertébrés benthiques sont des organismes trouvés dans les sols ainsi que sur les roches et la matière organique qui forment le lit des ruisseaux, des rivières et des lacs. Leur tolérance à la pollution varie énormément selon les espèces; l’abondance relatives des espèces tolérantes ou sensibles à la pollution est un bon indicateur de la qualité de l’eau et de la santé des écosystèmes.
Espèces envahissantes
Les espèces envahissantes sont des espèces non indigènes qui ont été introduites dans un habitat et peuvent supplanter les espèces indigènes. Les espèces envahissantes perturbent l’écosystème établi, ce qui peut entraîner une dégradation de sa qualité et de sa santé.
Richesse en poissons
La richesse en poissons mesure la présence de différentes espèces de poissons dans un écosystème ou un habitat. Une plus grande richesse est préférable en général, mais certains facteurs confusionnels, tels que le type d’habitat et la présence d’espèces envahissantes, peuvent rendre cette richesse menaçante pour la santé des écosystèmes.
Mercure dans l’eau
Hautement toxique, le mercure produit naturellement est capté par les plantes et les sédiments et retiré de la colonne d’eau. Toutefois, l’activité humaine produit un excédent de mercure qui se retrouve dans la colonne d’eau. Le mercure dans l’eau est par conséquent un utile indicateur de l’impact humain sur le bassin versant.
Gel/dégel
Le gel survient à la date à laquelle un plan d’eau est entièrement recouvert de glace et le dégel survient lorsque la glace est complètement disparue de la surface. Ces mesures informent sur bon nombre de conditions environnementales, telles que la température de l’eau et le débit.
Autres ressources :
