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Pourquoi l’eau est-elle parfois rouge ?

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Une marée rouge causée par un bloom algal. © Darin R. McClure CC by-sa-3.0

Peut-être avez-vous déjà vu une eau de couleur rouge à la sortie d'un robinet, dans une piscine ou une mare. Vous vous êtes sûrement alors demandé quelle était l'origine de cette coloration originale. Après avoir compris d'où viennent les couleurs naturelles de l'eau, il faut considérer les pigments responsables parfois de la couleur rouge de l'eau. Ces pigments peuvent avoir trois origines différentes : une origine minérale, une origine biologique et une origine toxique.

L’origine des couleurs de l’eau

La couleur d'une eau est déterminée à la fois par la réflexion de la lumière incidente, par l'absorption des longueurs d'ondes lumineuses par les molécules d'eau et par l'absorption par les éléments dissous ou en suspension dans l'eau.

Les deux premiers paramètres sont responsables de la couleur bleue de la mer. Les substances contenues dans l'eau, quant-à-elles, sont la raison des autres colorations de l'eau. Donc si une eau est rouge, c'est qu'elle contient un pigment qui absorbe toutes les longueurs d'ondes, à l'exception du rouge qu'il renvoie.

1. Le pigment d'origine minérale : l’eau ferrugineuse

Ce pigment peut être d'origine minérale. Ainsi, l'oxydation du fer dissous dans l'eau entraîne une coloration de l'eau en rouge, de la même façon que le fer oxydé adopte une teinte rouille.

Ce phénomène peut se produire dans la nature, mais aussi dans les canalisations d'eau. Dans le premier cas, cela peut être dû à l'oxydation d'une eau souterraine très minéralisée et riche en fer lorsque celle-ci atteint la surface et s'oxygène. Il est aussi possible que l'eau de surface lessive des roches riches en fer et se charge en hydroxyde de fer (Fe(OH)3).

Dans les canalisations, une eau peu minéralisée et de faible pH peut former des oxydes de fer lors de son passage. Plus le temps de résidence d'une eau dans ces canalisations est long, plus l'eau se charge en oxyde de fer et se colore en rouge. C'est pour cette raison que l'eau du robinet peut être rouge après une longue absence dans une habitation. Il suffit de laisser couler l'eau pour retrouver un liquide de couleur normale.

En dehors du fer, d'autres particules en suspension peuvent colorer l'eau en rouge. C'est le cas des argiles, par exemple, qui donnent une couleur brun-rouge à certains fleuves.

2. Le pigment d'origine biologique : la mer Rouge

Les pigments rouges peuvent aussi avoir une origine biologique. Dans le cas de la mer Rouge, par exemple, ce sont deux cyanobactéries qui seraient en cause : Trichodesmium Erythraeum et Oscillatoria Erytrhraeum. La première prend une couleur rouge-brun à sa mort et la seconde contient un pigment rouge-brun. Lors d'une efflorescence (bloom), la concentration de ces micro-algues devient suffisante pour teindre la mer en rouge.

D'autres algues planctoniques peuvent créer des phénomènes de marées rouges en milieu maritime ou lacustre, selon le même principe. Certaines de ces algues peuvent être toxiques, tandis que d'autres sont inoffensives.

Il arrive aussi que certaines bactéries, telles les ferrobactéries, utilisent du fer au lieu de l'oxygène pour respirer. Ces microorganismes se servent ainsi du fer, dissous ou solide, comme accepteur d'électron. Cette réaction d'oxydation biologique crée des pigments minéraux qui colorent alors l'eau en rouge.

3. Des pigments colorants esthétiques mais toxiques

Enfin, la couleur rouge de l'eau peut provenir d'une pollution. Les eaux usées des ateliers de teinture, si elles ne sont pas retraitées avant d'être rejetées dans l'environnement, sont à l'origine de couleurs surprenantes !

Malheureusement, elles sont aussi toxiques pour les écosystèmes aquatiques. D'autres industries peuvent être à l'origine de telles pollutions, heureusement très visibles. Cela ne manque pas de faire réagir les populations et pousse législateurs, services publics et entreprises à réagir.