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Réchauffement climatique : les algues prospèrent dans les lacs européens

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Le réchauffement climatique cause de nombreux problèmes au sein des mers, des océans... et des lacs européens. Ses effets seraient même vicieux. Il contrecarrerait plusieurs efforts de conservation entrepris pour restaurer ces milieux aquatiques d'eau douce et limiter la prolifération massive d'algues potentiellement toxiques.

Les cyanobactéries Planktothrix rubescens vivent environ 15 m sous la surface. Elles peuvent se maintenir à cette profondeur grâce à des vésicules gazeuses, véritables organes de flottaison. En automne, des mouvements d'eau les font remonter vers la surface. Elles deviennent alors bien visibles grâce à leur couleur rouge, facilement repérable. © Limnologische Station, UZH

Les lacs d’Europe centrale sont pollués par des arrivées d'eaux usées particulièrement riches en nutriments depuis des décennies. Ces apports, de composés phosphatés ou de nitrates, ont bien souvent été responsables de phénomènes d'eutrophisation s'accompagnant d'importantes efflorescences algales et d'une diminution de la concentration en oxygène dans les eaux profondes. Ayant pris conscience de ces problèmes, notre société entreprend, depuis quelques années, de nombreux efforts pour limiter au maximum les pollutions concernées. La quantité de phosphore présente dans le lac de Zurich (superficie de 66 km²) a ainsi été divisée par 4,8 en 40 ans, changeant le rapport entre les concentrations de phosphates et de nitrates qui, elles, n'ont presque pas diminué. 

Cette modification du rapport phosphates/nitrates aurait, selon Thomas Posch de l'université de Zurich, particulièrement favorisé le développement d'une cyanobactérie photosynthétique produisant des toxines néfastes pour les animaux : Planktothrix rubescens. La population de cette algue planctonique au sein du lac de Zurich est bien suivie depuis de nombreuses années par la compagnie locale des eaux qui doit traiter le précieux liquide, lors de son captage, pour le rendre potable.

Mais une autre évolution restait à expliquer : sur plus de 40 ans et malgré les efforts pour diminuer les apports en nutriments, les efflorescences algales, ayant lieu en automne, tendent à devenir de plus en plus denses. Selon les auteurs de l'étude, le réchauffement climatique serait en cause. L'explication du phénomène vient d'être décrite dans la revue Nature Climate Change.

La cyanobactérie Planktothrix rubescens est une algue filamenteuse. Elle peut atteindre 2 mm de long et 0,005 mm de large. Malgré sa taille, elle domine de nombreuses communautés phytoplanctoniques, par exemple au sein du lac du Bourget. © Limnologische Station, UZH

Un brassage incomplet des lacs favorable aux algues

Au début de chaque printemps (entre mars et avril), les différentes masses d'eau du lac de Zurich, à un moment donné et en situation normale, présentent toutes la même température (phénomène d'homothermie) et donc la même densité. Le vent favorise alors leur mélange. Les eaux de surface sont entraînées vers le fond (jusqu'à 130 m), transportant avec elles de l'oxygène en quantité et surtout les cyanobactéries qui ont survécu à l'hiver. Ne supportant pas la pression de 14 bars, ces organismes meurent en grand nombre, ce qui explique que leur population soit minimale de mai à juillet. Lorsque le brassage est complet, le lac est dit holomictique.

Or, le réchauffement climatique a provoqué, au cours de ces quatre dernières décennies une élévation de la température moyenne des eaux de surface de +0,6 à +1,2 °C. À la suite d'hivers chauds, l'état d'homothermie n'est plus systématiquement atteint, une stratification thermique se met en place puisque les masses d'eau possèdent différentes températures et donc différentes densités. Le brassage du lac ne peut plus, dès lors, être complet. Les cyanobactéries ne sont pas emportées vers le fond et survivent donc en plus grand nombre. Dès que les conditions environnementales le permettront, elles seront à la base d'une nouvelle explosion démographique.

Le réchauffement climatique s'opposerait donc aux efforts engagés pour restaurer la santé des lacs d'Europe centrale. Il n'existerait qu'une seule solution pour enrayer la prolifération massive de ces algues : avoir des hivers particulièrement froids et venteux, comme celui de 2011-2012.