Les algues bleues et les changements climatiques: une nouvelle problématique
Les algues bleues ou cyanobactéries sont à nos portes et commencent à perturber la vie de milliers de riverains de nos lacs et rivières. Oui, les apports de phosphate dans nos lacs sont à la source du problème, mais le réchauffement climatique est peut-être un facteur aggravant de ce phénomène. Pour tenter de mieux comprendre la prolifération de ces algues, il faut se pencher sur une des lois des écosystèmes qui dicte la productivité des plantes.
Le phosphate
De façon générale, à comparer aux autres nutriments tels que l’azote, le calcium, le potassium et microéléments, très abondants dans la biosphère, le phosphore (P), sous sa forme utile aux plantes, PO, n’est pas facilement disponible; c’est un facteur limitant. Les plantes sont gourmandes de phosphate et, lorsqu’on leur en donne à volonté, la productivité s’emballe. Dans le cas des lacs, c’est l’eutrophisation galopante qui s’installe avec les effets pervers de la prolifération des algues bleues et autres plantes aquatiques. Les sources de phosphate qui proviennent de l’activité humaine sont multiples: déboisement des rives, engrais des pelouses et des terres agricoles, égouts domestiques et fosses septiques défectueuses, etc. Les écosystèmes aquatiques sont principalement atteints via la filtration des sols par les eaux de pluie et de fonte de neige.
Les algues bleues font partie inhérente de nos écosystèmes aquatiques et n’attendent que le phosphate et la chaleur de l’été pour faire leur apparition. Mais il y a plus que la saison estivale pour favoriser l’éclosion du phénomène. À notre insu, leur abondante floraison se prépare durant l’automne et le printemps précédents.
Regardons d’abord le régime thermique normal de nos lacs durant les quatre saisons.
La dynamique thermique des lacs
Au printemps, à la fonte des glaces, l’eau d’un lac atteint rapidement une température uniforme d’environ 4ºC de la surface jusqu’en profondeur. C’est alors que les vents peuvent facilement faire circuler toute la masse d’eau du haut pour aller chercher les nutriments accumulés au fond durant l’hiver précédent. C’est ce que l’on appelle la circulation printanière qui assure le recyclage nécessaire à la productivité du lac durant l’été à venir. Avec la saison qui avance, l’eau de surface se réchauffe autour de 20-23ºC jusqu’à une profondeur de 6 à 8 mètres.
Au début de l’été, le lac se divise en trois zones thermiques bien distinctes: le l’épilimnion en surface, le métalimnion dessous et l’hypolimnion en profondeur où se retrouve la température minimum, autour de 4ºC. Les différences de température modifient la densité de l’eau et empêchent le mélange des eaux de surface avec celles du fond. C’est comme essayer de mélanger de l’eau et de l’huile. L’eau plus chaude, moins dense, demeure en surface où le vent peut continuer le brassage, tandis que, dans les profondeurs, le calme s’établit pour l’été. Pour ce qui est des algues bleues, ce sont le soleil intense, les températures plus chaudes et la concentration de phosphate disponible qui détermineront leur prolifération en surface.
À l’automne, la température de l’eau de surface baisse progressivement pour atteindre environ 4ºC. À ce moment, toute la colonne d’eau du lac est ramenée à cette température tout comme au printemps. Ceci permet aux vents d’automne de brasser toute la masse d’eau jusque dans ses profondeurs et, en même temps, de ramener vers la surface les nutriments accumulés au fond durant l’été. C’est la circulation automnale.
Avec l’arrivée de l’hiver, par une calme nuit froide, la première couche de glace se forme et le lac se retrouve coupé du monde extérieur pour toute la saison, dans un calme relatif, et avec une température de 4ºC dominant les profondeurs. Au printemps, au départ des glaces, les nutriments redistribués à l’automne précédent sont toujours là. Ceci dit, comment les changements climatiques peuvent-ils influencer la productivité aquatique?
Les changements climatiques
À mon avis, deux facteurs probablement reliés au réchauffement de la planète pourraient être responsables de la prolifération des algues bleues: l’augmentation des précipitations, neige et pluie, et le prolongement des périodes de circulation printanière et automnale.
Le cheminement de phosphate vers un lac, sous sa forme soluble PO4, est en partie fonction des précipitations et de la filtration des sols. En plus, des périodes prolongées de circulation lacustre vont augmenter la distribution des nutriments d’un lac.
Pour revenir aux algues bleues, qu’il suffise de se rappeler l’été 2006 au Québec, où plus de soixante-dix lacs furent affectés. Les conditions climatiques du printemps 2006 furent exceptionnellement fraîches et pluvieuses, ce qui a pu favoriser une circulation printanière plus prolongée que la moyenne. En plus, de très fortes pluies ont certainement contribué à un apport accru de phosphate vers les lacs, créant pour l’été 2006, un bouillon de culture très fertile pour les algues.
Passons maintenant à l’automne et l’hiver 2006-2007. Encore là, notre climat fut plutôt aberrant avec des températures douces et un hiver qui ne démarrait pas! Mes jonquilles se pointaient le bout du nez à la mi-janvier et, à cette date, on a même photographié des pêcheurs en chaloupe sur le lac Memphrémagog. Sans couvert de glace, les eaux du lac continuaient de circuler, allant chercher au fond les nutriments qui assureront la productivité des algues durant l’été 2007. La fin de l’hiver 2007 a reçu d’abondantes chutes de neige et l’été courant s’avère très pluvieux, des conditions favorisant le transport de phosphate vers les lacs.
Les prédictions se confirment
Les conséquences du réchauffement climatique se font déjà sentir à divers endroits de la planète. Elles sont variées, complexes et souvent paradoxales: réchauffement marqué dans l’Arctique canadien, chaleur excessive dans le sud-est de l’Europe avec des mortalités humaines, incendies de forêt, ouragans dévastateurs, inondations comme présentement en Angleterre, sécheresses, mais aussi refroidissements inopinés.
Ces manifestations inédites du climat semblent bien confirmer les dires de l’ex- vice-président des États-Unis Al Gore qui, dans son livre sur les dangers et les conséquences du réchauffement planétaire (Sauver la planète Terre: l’écologie et l’esprit humain, 2006), illustre diverses aberrations climatiques dont une augmentation des précipitations suite à l’évaporation accélérée de l’eau plus chaude des océans. Pour nos régions au sud du Québec, elles se situent autour de 30%. Ces données furent récemment confirmées par les chercheurs d’Environnement Canada qui ont publié dans Nature, une revue scientifique de prestige, une augmentation des précipitations de 10% pour l’ensemble du pays, un phénomène relié à l’activité humaine. Pour certains, cette augmentation peut sembler sans conséquence, mais il nous tombe souvent des trombes d’eau qui inondent nos maisons.
Tirer la sonnette d’alarme?
Non! Il faut surtout éviter les comportements alarmistes. Les algues bleues présentent un risque, mais leur seule présence n’est pas nécessairement un danger d’intoxication. La prudence est de rigueur car leur densité doit être considérée.
Toutefois, je ne peux m’empêcher de soulever des questions sur le vrai danger des algues bleues. J’ai téléphoné à Environnement Québec sur les risques encourus et on m’a répondu qu’il peut y avoir des effets nocifs. Lorsque j’ai insisté pour plus d’information et sur le risque de désinformer le public, je fus rapidement dirigé vers Santé Publique. Là, une secrétaire m’a référé à un site web qui nous parle de risques et que les algues bleues peuvent avoir des effets nocifs sur la peau, les yeux ou le foie. On nous dit aussi qu’il n’y a pas de cas documenté d’empoisonnement de personnes ou d’animaux. Y a-t-il un danger réel ou présumé?
Avons-nous des informations fiables sur la toxicité des algues bleues? Si oui, qu’on le dise ouvertement. Sinon, que l’on cesse cette information alarmiste que l’on diffuse, avec ses conséquences désastreuses pour les sites de villégiature d’été, la récréation aquatique, le tourisme, la valeur immobilière, etc.
Que faire à propos des algues?
Les changements climatiques s’accélèrent à un rythme que l’on ne prévoyait pas et leurs conséquences étaient encore moins envisageables. Nos connaissances de l’écologie des lacs sont largement fondées sur un climat relativement stable et prévisible depuis des décennies. On est maintenant devant l’inconnu et tout peut arriver…
Si on veut vraiment faire face au problème, il ne suffira pas de mesurer les niveaux de phosphate de temps à autres au fond des lacs. Il sera essentiel de financer des recherches sur la dynamique du phosphore dans nos lacs, de leur régime thermique et des précipitations annuelles. Ce sera le rôle des limnologistes du Québec de s’attaquer à cette problématique et à contribuer à mieux la comprendre, facilitant ainsi sa gestion.
L’origine du problème des algues bleues est connue et un certain nombre de mesures sont actuellement mises en place pour les contrer. Par contre, il est fort possible que le réchauffement climatique vienne compliquer la situation. Les effets apparents des changements climatiques ne doivent aucunement minimiser les apports de nutriments vers nos eaux de surface. Au contraire, si les perturbations de la nature compliquent la tâche des environnementalistes, on doit redoubler d’effort pour prévenir la dégradation de nos écosystèmes.
Cette responsabilité ne repose pas seulement sur les épaules de nos gouvernements mais sur celles de tous le citoyens. Il est urgent de promouvoir une conscience environnementale dans toute la population non seulement en ce qui a trait aux algues bleues, mais aussi pour contrer le réchauffement climatique en réduisant les gaz à effet de serre (GES) et, surtout, l’hyperconsommation dans nos sociétés.
Gérard Leduc PhD,
Mansonville
NDLR: Gérard Leduc est un ancien professeur de biologie aquatique à l'Université Concordia.