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La prolifération d'algues nuisibles menace les eaux de surface

La prolifération d'algues nuisibles menace les eaux de surface

22-07-2022 | Vision

En quantité modérée, les efflorescences algales sont un élément naturel et nécessaire de la nature ; en quantité excessive, elles sont toxiques pour les écosystèmes et les économies.

  • Jindapa Wanner-Thavornsuk
    Jindapa
    Wanner-Thavornsuk
    Equity Analyst

Points clés

  • La prolifération d'algues nuisibles est en augmentation dans les réserves d'eau mondiales
  • Le réchauffement de la planète et la surfertilisation stimulent la croissance
  • Des investissements dans les infrastructures hydrauliques, la filtration et l'analyse de l'eau sont nécessaires

Les efflorescences algales nuisibles (HAB), c'est-à-dire la prolifération explosive et incontrôlée d'algues dans les cours d'eau, sont non seulement inesthétiques et malodorantes, mais aussi dangereusement destructrices pour la qualité de l'eau et les organismes aquatiques. Le réchauffement climatique et la pollution agricole stimulent leur croissance et accélèrent leur propagation.

Lorsqu'il s'agit d'eau propre, le « greenwashing » est une solution durable. Pour empêcher ces forces, petites mais redoutables, de s'infiltrer dans les réserves d'eau potable, il faudra moderniser les infrastructures hydrauliques obsolètes, notamment les écumeurs de surface, installer des systèmes de filtration et de traitement plus puissants et déployer davantage de technologies de surveillance et de test dans l'environnement extérieur.

De saines à nocives

Les algues peuvent être l'un des nombreux organismes microscopiques vivant dans l'eau qui fournissent nourriture et oxygène aux environnements aquatiques. Lorsque leur nombre est modéré, elles sont saines et essentielles à la santé de l'écosystème. En revanche, en excès, elles sont nuisibles à la vie tant au-dessus qu'en dessous de la surface de l'eau.

En eau douce, les efflorescences algales se présentent généralement sous la forme d'une couche verte et malodorante d'écume puante. En milieu marin, les formations ont tendance à être d'épaisses stries de surface de couleur orange, brune, rose ou rouge. Les tristement célèbres « marées rouges » qui colorent les rivages côtiers sont un type de HAB.

Pour l'homme, les efflorescences peuvent être nuisibles à nocives. L'eau potable polluée par des efflorescences algales est souvent décolorée et de mauvais goût. Plus inquiétant encore, elles peuvent déclencher toute une série d'affections désagréables, allant des allergies cutanées et respiratoires à la fièvre, aux vomissements et aux douleurs musculaires. Des concentrations élevées de variétés émettant des cyanotoxines peuvent même entraîner des lésions organiques.

Pour les organismes aquatiques, les effets vont de l'endommagement à la mort en raison de l'eutrophisation, un processus qui aspire littéralement la vie et la vitalité des masses d'eau.

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Causes et conséquences

Les efflorescences algales nuisibles peuvent se produire naturellement. Avec le vieillissement des masses d'eau, les sédiments minéraux s'accumulent et les flux hydrologiques s'affaiblissent, des critères qui favorisent la formation des HAB. Le lac Baïkal en Russie, le plus ancien du monde, en est un exemple. Cependant, l'activité humaine facilite et accélère leur fréquence et leur intensité. La pollution excessive due au phosphore et à l'azote en est largement responsable. Étant donné leur capacité à suralimenter la croissance et les fonctions cellulaires, ces deux composés sont utilisés pour l'alimentation animale et les engrais de culture.

Les efflorescences algales nuisibles peuvent se produire naturellement ... Cependant, l'activité humaine facilite et accélère leur fréquence et leur intensité

Il s'agit également d'ingrédients importants pour de nombreux processus industriels et produits ménagers. Les ruissellements agricoles ainsi que les flux de déchets municipaux et industriels créent un cocktail concentré de nutriments sur lequel les algues prospèrent. En l'espace de deux à trois semaines, une cellule d'algue peut produire un million de cellules filles1.

Aux États-Unis, près de 1 700 alertes et avis de santé publique liés aux HAB ont été émis à l'échelle nationale en 2021, soit une augmentation considérable depuis 2015, où les collectes officielles de l'EPA auprès des États ont commencé (voir le Graphique 1).

Graphique 1 | Les cas de prolifération d'algues nuisibles dans les eaux américaines sont en augmentation

Le nombre d'alertes et de fermetures de plages signalées publiquement en raison de la prolifération d'algues nuisibles dans les États américains depuis 2015, les barres représentant les cas rapportés mensuellement.

Source : US Environmental Protection Agency, Office of Water, Tracking CyanoHABs website2.

La plupart de ces événements ne constituent pas de graves menaces pour la santé publique, mais lorsqu'ils se produisent, ils coûtent cher. En 2014, les HAB présentes dans le lac Érié ont infiltré l'eau potable, entraînant des fermetures et une facture d'eau record pour les services publics locaux de l'Ohio. Au total, les frais d'assainissement ont atteint la somme astronomique de 850 millions de dollars3.

Et les efflorescences ne sont pas des événements singuliers mais plutôt récurrents. Chaque été, les eaux enrichies en nutriments du fleuve Mississippi se déversent dans les eaux chaudes du golfe du Mexique, créant un gigantesque mausolée marin qui s'étend sur des milliers de kilomètres carrés. La plus grande jamais enregistrée s'étendait sur près de 22 000 km2, soit à peu près la taille d'Israël.

Sur ordre du Congrès, la région de la baie de Chesapeake a récemment fait l'objet d'un remaniement de ses infrastructures à hauteur de plusieurs milliards de dollars afin de lutter contre la formation de HAB et la détérioration de la qualité de l'eau dans ses eaux et ses bassins versants côtiers. Les températures mondiales plus élevées poussent le phénomène vers les eaux arctiques plus froides. Des espèces d'algues productrices de toxines ont été découvertes dans la vie marine au large des côtes de l'Alaska à une fréquence inquiétante4.

Les États-Unis ne sont pas les seuls dans cette situation. Les efflorescences algales sont une caractéristique récurrente des plus grands fleuves chinois. En outre, la mer Jaune, sur sa côte orientale, a accueilli des efflorescences couvrant près de 30 000 kilomètres carrés5. L'Europe y est, elle aussi, confrontée. Chaque année, la mer Baltique, qui abrite une aquaculture florissante, se débat avec le ruissellement des nutriments provenant des pays limitrophes. 97 % de ses eaux sont touchés par un excès de nutriments entraînant la prolifération d'algues nuisibles6.

Des catastrophes en hausse à cause des efflorescences

Le réchauffement climatique ne fait qu'empirer la situation. Les phénomènes météorologiques imprévisibles entraînent des sécheresses dans certaines régions et des pluies intenses dans d'autres, ce qui contribue à la prolifération des algues nuisibles. Les inondations augmentent considérablement le débit des eaux de ruissellement chargées en nutriments provenant des champs agricoles, des déchets industriels et des eaux usées municipales dans les cours d'eau environnants. Les sécheresses, quant à elles, font baisser les niveaux d'eau, augmentent la stagnation et concentrent davantage les nutriments polluants – des conditions idéales pour une croissance explosive des HAB. Il est d'autant plus important de maintenir les eaux intérieures exemptes de HAB car les communautés frappées par la sécheresse et l'épuisement des aquifères cherchent des sources d'eau alternatives.

Le changement climatique ne fait qu'empirer la situation

Dans le même temps, la nécessité de nourrir les animaux et les humains pousse les agriculteurs à utiliser davantage d'engrais enrichis en phosphore et en azote sur les cultures, au lieu de les réduire. Et la croissance de l'industrie manufacturière entraîne une augmentation des charges en nutriments provenant des flux de déchets industriels.

Une mine d'opportunités ... et de vie

La stratégie RobecoSAM Sustainable Water investit dans des entreprises qui contribuent à préserver la qualité et la quantité des réserves d'eau existantes dans l'ensemble de la chaîne de valeur de l'eau. À mesure que la menace des HAB pour la qualité de l'eau augmente, nous nous attendons à ce que les municipalités locales, l'industrie et l'agriculture s'intéressent davantage à des solutions pour l'eau qui visent à lutter spécifiquement contre les nutriments et autres contaminants.

Les traitements conventionnels de l'eau éliminent généralement les faibles niveaux de cyanobactéries. Cependant, la gravité croissante des efflorescences dépasse la capacité de nombreux services publics d'eau potable, en particulier dans les plus petites communautés. Les municipalités devront investir massivement dans la modernisation des systèmes de traitement pour filtrer de plus grands volumes de cyanobactéries et autres toxines nocives des HAB dans les réserves d'eau potable.

Actuellement, nous investissons dans des services aux collectivités d'eau potable et d'eaux usées qui, à long terme, bénéficieront des dépenses d'investissement nécessaires pour garantir un approvisionnement en eau propre et protégée. Nous investissons également dans des sociétés fournissant des technologies utilitaires qui détectent et détruisent les cyanotoxines.

De plus, outre les bassins en béton, les pompes hydrauliques, les équipements de filtration et les kilomètres de tuyauterie, la modernisation des infrastructures fait de plus en plus appel à des biens et services virtuels pour réduire les coûts de construction et, plus tard, d'exploitation. Nous considérons qu'il s'agit d'une tendance structurelle claire dans les services d'eau et nous passons en revue les fournisseurs de logiciels de modélisation qui aident les ingénieurs à simuler virtuellement et à optimiser la conception des installations.

Nous investissons aussi dans des entreprises fournissant des échantillonnages environnementaux, des tests analytiques et une surveillance continue des nutriments sur des sites municipaux, industriels et agricoles. Ces derniers ont tout à gagner d'un renforcement de la réglementation sur la qualité de l'eau.

Le besoin de solutions est croissant, ce qui signifie que les compagnies des eaux et les cours d'eau peuvent s'attendre à un avenir riche en opportunités ... et en vie.

1Encyclopedia of Toxicology, 3rd Edition. 2014 Red Tide entry. R.C. Guy, Opening abstract.
2 Agence américaine de protection de l'environnement, Bureau responsable de l'eau, site web Tracking CyanoHABs.
3 Environmental Working Group. “The High Costs of Algae Blooms in US Waters.” 26 août 2020.
4 US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Fisheries. “Study Finds Growing Potential for Toxic Algal Blooms in Alaskan Arctic”. 4 octobre 2021. “Harmful Algal Blooms in Alaskan Arctic: An Emerging Threat as the Ocean Warms.” Oceanography, Vol. 35. N° 2, 18 avril 2022.
5 “Algal blooms endangering China’s seas.” Article. China Dialogue Ocean. 1er juin 2018.
6 “The cost of degradation: a price tag on the Baltic Sea.” 28 février 2022. Baltic Rim Economies Review.

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