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Les écosystèmes aquatiques, ces lanceurs d’alerte écologiques

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Les écosystèmes aquatiques, ces lanceurs d’alerte écologiques

Josette Garnier, directrice de recherche au CNRS et membre du laboratoire « Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux » (SISYPHE, CNRS/UPMC/EPHE) étudie les écosystèmes aquatiques, des cours d’eau aux rivages en passant par les lacs et les fleuves. Elle s’intéresse plus particulièrement au phénomène d’anthropisation massive des zones rurales et aux altérations et dysfonctionnements du réseau hydrographique qui en découlent.

 

Au fil des années, le bassin versant s’est imposé comme une entité fonctionnelle pour aborder les problématiques liées aux ressources en eau. Cette logique a ensuite été transposée aux eaux côtières en rassemblant l’ensemble des bassins versants contributifs d’une aire côtière marine à une échelle plurirégionale. Pour ce faire, il a fallu analyser le fonctionnement de ces systèmes aquatiques à une échelle microscopique (celle des processus biologiques élémentaires) en tenant compte des contraintes macroscopiques. L’étude de tous ces facteurs agissant sur les écosystèmes sert à comprendre le fonctionnement d’ensemble des réseaux hydrographiques et leur impact à la zone côtière.

 

L'enrichissement d’un milieu  en matière nutritive (eutrophisation) résulte en une accumulation de matière organique pouvant induire de graves déficits en oxygène. Le développement de macroalgues est observé dans certaines zones côtières sous la forme de marées vertes ; les proliférations massives de phytoplancton (blooms) sont restreintes au secteur aval des grands fleuves, mais aussi aux bandes côtières. Dans les cours d’eau amont, la dilution hydrologique ne permet que la croissance d’algues ou de végétaux fixés.

 

Et l’activité humaine dans tout cela ?

À cette circulation naturelle et étroitement fermée (encore présente dans les territoires forestiers), se sont superposées les activités humaines qui ont altéré les quantités et la nature des flux de nutriments parvenant aux réseaux hydrographiques. L’installation de l’homme sur les bassins versants s’est accompagnée d’une substitution des forêts au profit de terres cultivées et d’une mise à nu régulière des sols, favorisant le lessivage de leur stock minéral entre chaque récolte et lors d’applications de fertilisants.

 

Il en résulte une perte de fertilité importante pour les sols de ces territoires ruraux, qui exportent des quantités importantes de phosphore et surtout d’azote au travers de leur production agricole sans pouvoir restituer aux sols les déchets de cette consommation. Ces derniers sont alors directement évacués vers les eaux de surface. S’y ajoute au niveau des zones de consommation urbaines, les apports ponctuels en azote et phosphore des stations d’épuration, désormais bien traités.

 

Le cas des bassins de la Seine, la Somme et l’Escaut (zone côtière franco-belge)

La zone côtière Manche Orientale-Sud Mer du Nord constitue un cas d’école d’eutrophisation anthropique se manifestant sous forme de blooms printaniers de Phaeocystis (cote du Nord de la France et côte Belge). Bien qu’elles ne produisent pas de substance toxique, ces efflorescences peuvent altérer le fonctionnement trophique des écosystèmes marin-côtiers, en limitant la croissance d’autres espèces phytoplanctoniques et en formant des colonies aux dimensions telles que le zooplancton ne peuvent pas les consommer. En revanche en Baie de Seine, des espèces toxiques conduisent régulièrement à l’interdiction de la pêche.

 

Les apports fluviaux en éléments nutritifs (azote, phosphore, silicium) sont indispensables au fonctionnement des écosystèmes côtiers et en conditionnent la productivité. Cependant, l’intensité et le déséquilibre des flux de nutriments peuvent conduire à l’eutrophisation de ces zones de transition marines.

 

Le rôle central joué par les espaces anthropisés (urbanisés, activité agricole intensive, etc.) au regard des grands enjeux environnementaux contemporains et à venir ne fait aucun doute, qu’il s’agisse de l’échelle locale (fonctionnement des écosystèmes, santé publique), régionale (pollution atmosphérique acide et ou photochimique, effets sur les hydrosystèmes) ou planétaire (changement climatique, ouverture des cycles biogéochimiques).

 

Principaux lieux de consommation de la production agricole rurale, les villes sont à l’origine aujourd’hui d’une grande part des émissions de polluants et déchets divers et contribuent ainsi à bons nombres de dérèglements de la biosphère. Ces enjeux et ces impacts amont (prélèvements sur les ressources) et aval (rejets divers) sont souvent analysés de manière sectorielle : consommation énergétique liée aux transports urbains, consommation énergétique des bâtiments, émissions de gaz à effet de serre, pressions sur la ressource en eau, production de déchets urbains, rejets d’eaux usées, agriculture intensive… ce qui montre bien les implications multiples des espaces urbains dans les problématiques environnementales et l’intérêt des études scientifiques, intégrées et interdisciplinaires.

 

Pour en savoir plus :

Laboratoire « Structure et fonctionnement des systèmes hydriques continentaux »Nouvelle fenêtre

 

Programme Interdisciplinaire de Recherche sur l'Environnement de la SeineNouvelle fenêtre

 

Fédération Île-de-France de Recherche sur l'Environnement (FIRE)Nouvelle fenêtre

La Fédération Île-de-France de Recherche sur l’Environnement (FIRE) créée en 2007, sert à promouvoir une recherche novatrice impliquant différents champs de recherche (hydrologie, géophysique, biogéochimie, microbiologie - moléculaire y compris -, biodiversité, écologie territoriale) avec pour supports l’eau, les sédiments, les zones humides et les sols en lien avec les activités humaines. Elle rassemble 14 laboratoires de 12 tutelles et œuvre pour le renforcement des approches communes aux sciences relevant des surfaces et interfaces continentales, y compris les sciences humaines qu’elle œuvre à renforcer. Les compétences réunies dans la FIRE visent à comprendre les fonctions environnementales et les services rendus par l’environnement, à l’échelle des territoires de dimensions régionales et plurirégionnales.

 

Le GIP Seine-AvalNouvelle fenêtre

 

Programme européen AwareNouvelle fenêtre



22/07/13