Science et technologie s1345

L'eutrophisation d'un plan d'eau

L'eutrophisation est le processus par lequel un milieu aquatique s'enrichit graduellement en éléments nutritifs, principalement en phosphore (P) et en azote (N).

L'eutrophisation est un processus naturel. C'est entre autres ce processus qui explique comment un lac se transforme progressivement en marais, puis en tourbière ou en prairie. Ce processus se déroule sur une très longue période de temps, généralement sur des dizaines de milliers d'années. Cependant, les activités humaines sont parfois susceptibles d'accélérer le processus d'eutrophisation, entre autres lorsqu'elles déversent d'importantes quantités de phosphore et d'azote dans l'environnement. Un lac peut alors se transformer en marais en quelques dizaines d'années seulement. Dans ce cas, l'eutrophisation est considérée comme une forme de contamination qui affecte la qualité de l'eau et de l'écosystème aquatique.

Étapes du processus d'eutrophisation

L'eutrophisation d'un lac, de façon naturelle, se déroule en plusieurs étapes.

  1. Elle débute par une prolifération de plantes aquatiques, d'algues, de phytoplancton et de bactéries photosynthétiques (des cyanobactéries). Ces végétaux sont alors si nombreux que les herbivores aquatiques n'arrivent pas à tous les consommer. Il se forme donc une pellicule verdâtre à la surface de l'eau, ce qui bloque la lumière et l'empêche d'atteindre d'autres espèces végétales qui vivent dans les couches profondes du lac.
  2. Comme les végétaux de profondeur ne peuvent plus effectuer la photosynthèse, ils meurent. Ils sédimentent alors au fond du lac, où ils seront décomposés par des bactéries et des microorganismes.
  3. À la suite de l'apport constant de matière organique sur les fonds lacustres, les bactéries se multiplient. Elles utilisent alors davantage d'oxygène afin de réussir à décomposer le surplus de matière organique. L'oxygène dissous devient plus rare et les animaux aquatiques en souffrent. Par manque d'oxygène, ils cessent de se reproduire et meurent. Même les bactéries vont aussi venir qu'à mourir puisqu'elles finiront par aussi manquer d'oxygène. Tous ces organismes morts s'accumulent au fond du lac où ils forment une épaisse couche de vase.
  4. Finalement, l'accumulation de sédiments au fond du lac provoquera sa dégradation progressive. Le lac commence à se transformer en marais, puis en tourbière ou en prairie.

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Les pointillés verts indiquent les concentrations de matières organiques dans un écosystème lors du processus d'eutrophisation.  Source

Facteurs favorisant l'eutrophisation d'un lac

On détecte le processus d'eutrophisation à l'aide de quelques signes : prolifération de plantes, d'algues, de bactéries et accumulation de matière organique morte. Ce processus affecte principalement les lacs, mais on l'a aussi observé dans certaines rivières, dans des fleuves, des baies et des golfes.

Le développement des algues et du phytoplancton est un signe d'eutrophisation.

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Les eaux deviennent alors verdâtres ou brunâtres. 

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Impacts de l'activité humaine sur l'eutrophisation

Lorsque l'équilibre d'un écosystème aquatique est brisé par un apport excessif de nutriments, surtout en phosphates et en nitrates, le processus d'eutrophisation s'accélère.

  • La proximité d'une source d'eaux usées riches en ces nutriments peut donc grandement affecter un écosystème. L'agriculture, par l'épandage d'engrais et de fumiers, constitue une source de nutriments importante. Aussi, certaines activités résidentielles et industrielles, comme l'utilisation de détergents phosphatés, augmentent l'apport de nutriments dans un milieu.
  • La déforestation augmente le ruissellement des eaux de surface dans un bassin versant. Du même coup, les eaux se chargent davantage en nutriments au contact du sol. Le ruissellement qui vient des terres agricoles et des zones habitées enrichit un lac en phosphore et en azote, ce qui déclenche la prolifération des algues et du phytoplancton.
  • Une perturbation dans l'oxygénation de l'eau entraîne aussi une accélération de l'eutrophisation. Par exemple, un ralentissement local des courants renouvelle moins rapidement l'oxygène dans un milieu; une température trop élevée de l'eau (entre 15 et 25°C) diminue la solubilité de l'oxygène; une luminosité importante fait augmenter la température de l'eau.
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