L'océan n'est pas uniforme. Par endroits, il n'est pas bien brassé et l'oxygène peut venir à manquer. © Tamara Kulikova, Shutterstock

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Inquiétante prolifération des zones mortes dans l'océan mondial

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Une « zone morte » se développe dans la baie du Bengale, au large de l'Inde, selon des océanographes. Elle est hypoxique, c'est-à-dire très pauvre en oxygène et perd aussi son azote. Ce phénomène, naturel, s'accélère depuis les années 1960 à cause des pesticides et du réchauffement de l'eau. Mais il est complexe et imparfaitement connu.

Dans la baie du Bengale, la teneur en oxygène est très basse. Cette région hypoxique n'est pas la seule : il en existe plusieurs centaines dans l'océan mondial, repérées par les océanographes. Les courants marins et les climats régionaux expliquent la formation de ces « zones mortes », où peuvent proliférer les organismes anaérobies, ceux qui se débrouillent sans oxygène mais où les autres ne peuvent que fuir ou mourir (voir l'article ci-dessous).

Près des côtes, le phénomène peut être amplifié par le déversement d'engrais, qui favorise l'eutrophisation et par la chaleur de l'eau. Plus loin au large, les mécanismes sont plus complexes et mettent en jeu les échanges verticaux entre la surface et les profondeurs, ainsi que les équilibres chimiques entre l'oxygène et l'azote, lequel est sous forme de nitrites ou de nitrates et sous forme de N2 gazeux, qui s'échappe.

Cet équilibre pourrait être rompu dans la baie du Bengale, expliquent des scientifiques qui publient leurs résultats dans Nature Geoscience. La vie marine dans cette région serait profondément modifiée et la pêche y serait très affectée. L'exemple de la baie du Bengale vient s'ajouter à celui des quelque 400 « zones mortes » déjà répertoriées et dont le nombre semble augmenter autour du Globe.

Pour en savoir plus

L'eutrophisation des mers fait localement chuter le taux d'oxygène

Article initial de Jean-Luc Goudet publié le 10/11/2006

D'après un rapport de l'Unep, les cas d'eutrophisation, qui conduisent à la mort de nombreux organismes marins, ont augmenté d'un tiers en deux ans, sous l'effet des activités humaines. La situation est grave mais pas désespérée car il suffirait de peu de choses pour réduire cet impact.

Qu'on les appelle marées brunes ou marées rouges, ces catastrophes locales sont connues sur la plupart des côtes des pays développés. Au changement de couleur de l'eau correspond une chute du taux d'oxygène et une hécatombe chez les animaux, poissons, mollusques, crustacés, annélides ou corail, et aussi, souvent chez les grands végétaux, algues ou posidonies. Dans le rapport qu'il vient de publier, l'Unep (United Nations Environment Programme) en recense 200 sur la planète alors que sa précédente étude, datant de 2004, n'en avait dénombré que 149.

La meilleure surveillance, par satellite notamment, et la plus grande attention portée à ce genre d'événement peuvent expliquer que le nombre de cas observés augmente. Cependant, le biologiste marin Robert Diaz (Virginia Institute of Marine Sciences, Williamsburg) explique dans le magazine Science que la hausse constatée est bien réelle et ce depuis les cinquante dernières années. Ces zones mortes totalisent 245.000 kilomètres carrés sur la planète [chiffres 2008, NDLR].

Dans le golfe du Mexique (vu ici en 2004), l'image satellite met bien évidence la prolifération des algues planctoniques (traînées vertes) sur de vastes surfaces, provoquée par le rejet d'éléments nutritifs par l'activité humaine. © SeaWiFS Project, Nasa Goddard et Orbimage

Le phénomène est connu dans ses principes mais beaucoup moins dans ses détails. Les ennuis commencent avec l'eutrophisation du milieu, c'est-à-dire la prolifération excessive du phytoplancton, ensemble d'algues microscopiques flottant dans les premières dizaines de mètres de l'océan. Ce boom planctonique est souvent dû au déversement dans la mer de déchets divers de l'activité humaine , essentiellement les égouts et les engrais azotés de l'agriculture entraînés par les eaux fluviales. Aubaine pour les végétaux, ces substances nutritives, organiques et minérales, les conduisent à une activité endiablée.

L'écosystème local s'en trouve alors bousculé. Les algues toxiques, par exemple, pullulent en même temps que les autres. Même si elles représentent moins de 1 % des espèces d'algues présentes, elles deviennent un danger pour la faune et participent au massacre des animaux. Quant aux algues non toxiques, elles finissent par obscurcir l'eau, ce qui réduit l'activité du phytoplancton à partir d'une certaine profondeur. Parfois, de grandes algues se mettent aussi à proliférer en surface, accentuant le phénomène.

C'est alors que les bactéries se mêlent au jeu. Les organismes morts, animaux, végétaux et plancton, coulent au fond où ils sont consommés par des bactéries détritivores. Le boom planctonique de surface conduit donc secondairement à une prolifération bactérienne au fond et à une consommation d'oxygène qui s'accroît considérablement. Dans des eaux profondes déjà appauvries en oxygène par l'obscurcissement de l'eau proche de la surface, la quantité de ce gaz chute dramatiquement.

L'été meurtrier

Le maintien de l'eutrophisation dépend alors de la température et de la profondeur. La pire situation est celle d'eaux peu profondes en été, dans des baies abritées. Chauffée par l'air, l'eau de surface, plus légère, y reste. Le brassage vertical est très réduit et les algues de surface continuent de proliférer tandis que l'eau de fond passe en hypoxie grave. À ce jeu, les animaux ne résistent pas.

La surveillance par satellite permet aujourd'hui de bien détecter ces phénomènes, simplement par la couleur de l'eau. L'Homme n'a pas inventé l'eutrophisation, la Mer Morte est un exemple de ce phénomène, avec une interruption quasi complète des échanges verticaux entre le fond et la surface. Mais les cas de ce genre ont clairement augmenté en taille et en nombre près des côtes et semblent en rapport avec l'activité humaine, industrielle et agricole. L'eutrophisation a eu de graves conséquences sur la pêche en Alaska et également en mer Baltique où les Norvégiens ont dû renoncer à pêcher le homard. Mais il n'y a rien d'inévitable : des stations d'épuration et des pratiques agricoles moins portées sur les nitrates réduisent toujours le phénomène...