Le phosphate et les nitrates sont des nutriments essentiels à la vie. Dans l’eau, le phosphore inorganique se présente sous la forme d’un ion phosphate PO43-. C’est la forme que prend le phosphore lorsqu’il est dissous dans l’eau. Le phosphate est un composant important de l’ADN (acide désoxyribonucléique) et de l’ATP (adénosine triphosphate). L’ADN stocke l’information génétique et permet à un organisme de croître et de se développer. Les organismes stockent l’énergie sous forme d’ATP, mais contrairement aux graisses, cette forme est immédiatement utilisable. Ces deux nutriments sont donc en forte demande. Le phosphore étant relativement rare dans la croûte terrestre, il est généralement peu abondant et freine la croissance. C’est pourquoi l’ajout d’engrais dans votre jardin se traduit par une récolte plus abondante. Le phosphore n’existe pas sous forme de gaz et donc, contrairement à l’azote, il n’existe pas dans l’atmosphère.
La disponibilité de l’azote limite également la croissance. Il est vrai qu’il y a beaucoup d’azote dans l’atmosphère (78%), mais il est vrai aussi que très peu d’organismes peuvent utiliser l’azote de l’air directement. Le problème est que très peu d’organismes peuvent utiliser l’azote directement à partir de l’air. Les exceptions sont les cyanobactéries (également appelées algues bleues) qui transforment l’azote de l’atmosphère en ammonium (NH4+). Certaines bactéries vivent en symbiose dans les racines de certaines légumineuses, comme les haricots, et peuvent faire la même chose. Enfin, un troisième groupe de bactéries transforme l’ammonium d’abord en nitrite (NO-2), puis en nitrate (NO-3) qui est absorbé par les plantes. C’est un peu compliqué, mais l’essentiel est que les animaux et les plantes dépendent d’autres organismes pour obtenir l’azote dont ils ont besoin pour croître et survivre. L’azote est également essentiel à la photosynthèse, sans laquelle les plantes ne peuvent pas se nourrir. L’azote est présent dans tous les acides aminés, qui sont à leur tour les éléments constitutifs des protéines de notre corps. Comme pour le phosphate, la demande est supérieure à la disponibilité, sauf pour les organismes qui peuvent utiliser l’azote directement. Pour ces raisons, entre autres, la concentration de phosphate et de nitrate sont deux paramètres fréquemment mesurés dans l’eau par les groupes de bassin versant, y compris l’Alliance du bassin versant de la Petitcodiac.
L’abondance de phosphates et de nitrates dans l’environnement peut sembler une bonne chose lorsqu’elle améliore le rendement des cultures. Cependant, lorsqu’ils atteignent les rivières et les lacs, ils peuvent entraîner une croissance excessive des algues et des plantes. Les lacs et les rivières peuvent devenir verts.
Prolifération de cyanobactéries dans le réservoir Irishtown en 2009. Photo: Alyre Chiasson
Les algues et les plantes utilisent l’oxygène pendant la nuit. Lorsque les algues et les plantes commencent à mourir à la fin de leur période de croissance, leur décomposition prive l’eau d’encore plus d’oxygène. En conséquence, les poissons meurent, se décomposent et l’oxygène se raréfie encore plus. Au bout du compte, on se retrouve avec un lac ou une rivière mort(e) et malodorant(e). Cet enrichissement excessif des eaux et la croissance des algues qui en résulte sont connus sous le nom d’eutrophisation. Les cyanobactéries peuvent également connaître une croissance rapide et peuvent même éclipser la croissance des bonnes algues ordinaires. Les cyanobactéries sont un habitant normal de toutes les eaux et ne deviennent un problème que lorsqu’elles sont trop abondantes. La croissance excessive des algues s’arrête lorsqu’il n’y a plus d’azote dans l’eau, mais les cyanobactéries n’ont pas cette limitation car elles peuvent utiliser l’azote directement de l’air! Elles se développent également mieux à des températures plus élevées que les algues ordinaires. Cela pourrait expliquer pourquoi de graves proliférations de cyanobactéries sont de plus en plus fréquentes à mesure que les températures augmentent avec le changement climatique. En 2019, le lac Winnipeg (Manitoba) a fait la une des journaux en raison d’une prolifération spectaculaire de cyanobactéries, qui a provoqué une crise environnementale et sociale. À la fin des années 1980, lorsque j’étais étudiant à l’université du Manitoba, j’ai visité le lac Winnipeg. Il était d’un bleu magnifique et soutenait une pêche commerciale active. Inutile de dire que le lac est aujourd’hui confronté à des difficultés sur de nombreux fronts. En outre, les cyanobactéries peuvent produire des toxines mortelles, dont l’ingestion peut être fatale. C’est pourquoi les sites où des proliférations d’algues et de cyanobactéries se sont produites sont signalés par un message d’avertissement1.
Prolifération de cyanobactéries dans le lac Winnipeg, 2019. https://www.flickr.com/photos/sentinelhub/46200453854. Licence Creative Commons.
C’est au Canada que revient le mérite d’avoir identifié le phosphate comme le principal facteur de prolifération des algues et des cyanobactéries. Cet héritage se traduit aujourd’hui par l’étiquetage des détergents comme étant sans phosphate. Toutefois, les eaux usées, l’exposition des sols à diverses pratiques et l’utilisation intensive d’engrais sont à l’origine d’un problème mondial. Même les océans n’y ont pas échappé, l’eutrophisation côtière étant en augmentation2. Limiter le ruissellement et l’apport de phosphates et de nitrates provenant des eaux usées est une solution évidente. Pour cela, il faut mettre en œuvre les meilleures pratiques de gestion sur les terres et traiter les eaux usées de manière adéquate3. Les réserves d’eau potable ne sont pas exemptes de proliférations et l’élimination des toxines potentielles des cyanobactéries peut nécessiter une technologie coûteuse qui n’est pas forcément disponible ou abordable pour tous, en particulier à l’échelle mondiale.
Que pouvez-vous faire? Soutenez les efforts visant à limiter l’apport de phosphates et de nitrates dans les cours d’eau. Si votre propriété borde un cours d’eau, une bande de végétation adjacente à l’eau, appelée zone riveraine, peut intercepter et absorber les nutriments et les polluants. Limitez l’utilisation d’engrais, naturels ou artificiels, à ce qui est absorbé par les plantes afin d’éviter que la pluie n’entraîne un excès d’éléments nutritifs dans les cours d’eau. En outre, votre zone riveraine aide à stabiliser le sol, ce qui réduit le risque d’érosion. En 2023, le Réseau environnemental du Nouveau-Brunswick a publié une trousse d’outils pour comprendre et mettre en œuvre les zones riveraines. Vous pouvez en apprendre davantage sur les zones riveraines en consultant ce document à l’adresse suivante:
https://www.cclmportal.ca/sites/default/files/2023-09/Restoring-NewBrunswick-Watersheds-0823.pdf
Avertissement concernant une prolifération de cyanobactéries potentiellement dangereuses. Photo: Alyre Chiasson
Dans le prochain blog, nous plongerons dans la rivière Petitcodiac en commençant par les poissons!
Plus d’information:
1https://www2.gnb.ca/content/gnb/en/corporate/promo/cyanobacteria.html
2https://www.coastalwiki.org/wiki/Eutrophication_in_coastal_environments
3https://www.conserve-energy-future.com/causes-effects-and-solutions-to-eutrophication.php