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La pollution des milieux aquatiques

Tous les organismes vivants sont tributaires de l'eau. C'est en son sein que la vie s'est formée il y a près de trois milliards d'années. Marqués profondément par leur origine, les organismes terrestres sont composés d'eau pour, en moyenne, 65% de leur poids : un homme de 80 kilos totalement "déshydraté" pèserait moins de 30 kilos !

Le slogan "l'eau, c'est la vie" trouve sa pleine acception dès lors que l'on admet avec Joël de Rosnay (1990) que "l'eau est beaucoup plus qu'une simple denrée nécessaire aux sociétés humaines. C'est un milieu de communication essentiel à la vie planétaire, la sève de la terre, le patrimoine commun des espèces vivantes".

Jean Claude Lefeuvre
Muséum National d'Histoire Naturelle

Jean Claude LEFEUVRE est professeur au Muséum National d'Histoire Naturelle, Directeur du laboratoire d'évolution des systèmes naturels et modifiés et de l'institut d'écologie et de gestion de la biodiversité. Il assume de multiples responsabilités dans le domaine de l'environnement tant au niveau européen qu'au niveau français. Il a publié de nombreux articles en écologie fondamentale et appliquée, notamment sur les zones humides, la qualité de l'eau, la gestion du patrimoine naturel, et la conservation de la nature, l'aménagement rural, la biodiversité, l'écologie du paysage, etc.

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Tributaire de l'eau comme tous les organismes vivants, l'homme a fondé ses civilisations le long des fleuves (l'Euphrate, le Nil) et des littoraux (le pourtour méditerranéen), a utilisé l'eau comme moyen de transport, l'a asservie pour fournir l'énergie hydraulique nécessaire au développement de son industrie... ou pour évacuer ses déchets.

Ce faisant, il a payé et continue de payer un lourd tribut à l'eau. Les insectes vecteurs de maladies humaines tels le paludisme, la fièvre jaune, l'onchocercose (responsable de l'affection connue sous le nom de cécité des rivières) ont un stade larvaire aquatique. Il est impossible en raison de leur très grand nombre d'énumérer toutes les maladies d'origine hydrique. Il suffit d'évoquer les noms de poliomyélite, de fièvre typhoïde, de choléra pour comprendre que l'eau peut être vecteur de maladies graves à caractère épidémique.

Ces constats ont rapidement conduit les pays industrialisés à aménager les zones humides et à contrôler les insectes vecteurs de maladies (démoustication). De fait, l'amélioration de la qualité des eaux distribuées tant sur le plan bactériologique que virologique font qu'en France nous sommes loin des grandes épidémies imputables à l'eau et qui défrayèrent la chronique telles les graves épidémies de typhoïde de Lyon en 1898 et en 1928 qui touchèrent respectivement 1000 et 3000 personnes.

L'eau potable pour tous ?

Apporter de l'eau à chaque foyer, mettre en place un système de distribution capable de couvrir tous les besoins en eau liés aux activités humaines, notamment industrielles et agricoles, est un pari audacieux, tenu en moins d'un siècle sur pratiquement l'ensemble du territoire des pays industrialisés. Pari audacieux, car il s'agissait d'aboutir à la distribution d'un produit standardisé, répondant à des normes précises, en particulier au critère de potabilité, le qualificatif de "potable" étant réservé à des eaux dont la composition et les qualités sont telles qu'elles ne puissent en aucun cas porter atteinte à la santé des consommateurs.

Une telle ambition se heurte à une série de difficultés dont la plus importante est liée à la distribution variable de la ressource. En effet si, sur notre planète, l'eau est omniprésente, elle est distribuée d'une manière hétérogène sur le plan quantitatif tant dans l'espace (du Sahel à l'Amazonie) que dans le temps, à l'échelon de l'année (saison sèche, saison des pluies) comme à l'échelon interannuel (année dite de sécheresse comme 1976 ou 1989 en France).

L'accroissement démographique de certaines populations du globe et la demande grandissante d'eau en fonction du développement économique rendent les disparités régionales encore plus significatives. Qu'il y ait manque ou excès, il est rare que la ressource s'ajuste aux besoins, où il faut et quand il faut. De là toute une série de conflits qui peuvent s'exercer localement entre usagers dans un espace donné, voire à une autre échelle entre nations lorsque l'approvisionnement en eau dépend d'un fleuve circulant sur plusieurs pays.

L'autre problème auquel se heurte maintenant la distribution d'eau potable est la dégradation de nos milieux aquatiques et une pollution des eaux que les meilleures usines de traitement ont de plus en plus de mal à maîtriser. En fait la pollution des eaux constitue un facteur primordial de la diminution de disponibilité de cette ressource naturelle irremplaçable. Elle est sans doute un des aspects les plus inquiétants de la crise globale de l'environnement dont est responsable la civilisation contemporaine.

Les indicateurs biologiques

Il est donc très important de connaître le fonctionnement "normal" d'un écosystème aquatique si l'on veut évaluer l'importance de ses dysfonctionnements dus à des pollutions provenant par définition des activités humaines.

Les ruisseaux et les rivières sont le plus souvent bordés d'arbres et d'arbustes. Cette végétation, en occultant la lumière, limite la croissance des végétaux aquatiques (microalgues ou macrophytes tels les roseaux). Inversement en automne, dans nos pays tempérés, les feuilles des arbres de la rive tombent dans les rivières auxquelles elles fournissent d'énormes quantités de matière organique. Cette matière organique plus ou moins transformée par les bactéries et les champignons forme la base de l'alimentation des invertébrés, eux-mêmes consommés par d'autres invertébrés et par certaines espèces de poisson. La composition de la faune varie tout au long du cours d'eau en fonction notamment de l'importance de la matière organique. Les communautés d'espèces qui caractérisent une portion de cours d'eau vont être fortement modifiés si des apports supplémentaires ou des polluants sont amenés par les ruisseaux.

Ce constat est à la base de l'utilisation "d'indices biotiques" pour apprécier de façon synthétique le degré de pollution des cours d'eau. Globalement ces indices biotiques sont déterminés sur la base de données sur la faune recueillies dans des conditions précises et normalisées (largeur du cours d'eau, zone écologique, altitude, nature géologique, granulométrie, couverture végétale, vitesse du courant, turbidité, couleur de l'eau...).

Pour chaque faciès "eau courante" ou "eau calme" d'une même station, on détermine le nombre d'unités systématiques d'invertébrés. Les indices biotiques des deux faciès sont déterminés séparément à l'aide d'un tableau standard et permettent de déterminer par exemple l'ampleur de la pollution causée par l'arrivée d'un effluent dans une rivière.

L'intérêt de cette méthode est de pouvoir déceler par des analyses biologiques appropriées les altérations provoquées par des perturbations temporaires, donc rarement décelables par analyse chimique sauf si par chance les prélèvements sont faits juste au bon moment. De plus, la synthèse incessante de substances nouvelles, souvent actives à des doses très faibles (éléments-traces ou micropolluants dont le nombre croît avec les progrès de l'industrie chimique moderne) rend difficile la mise au point rapide de méthodes de détection spécifiques, ce qui justifie la recherche de procédures d'appréciation synthétique du degré de pollution .

Pollution de l'eau : écosystème d'un cours d'eau

Représentation schématique d'un cours d'eau montrant la variation continue de l'amont vers l'aval au sein de l'écosystème.

La pollution de l'eau

Le Ministère de l'environnement en 1978 estimait que la pollution de l'eau était due à deux causes essentielles : les rejets industriels responsables de 55% de cette pollution, 45% provenant de l'émission d'eaux usées par les agglomérations.

Les efforts tentés pour résorber ces deux types de pollutions ponctuelles clairement identifiées se sont traduits par la mise en place d'un parc de stations d'épuration (1500 en 1969, 8000 en 1978 et 10157 en 1988 qui desservent 69 % des logements). Celles-ci ont certes aidé à résorber une partie de la pollution industrielle mais, dans les effluents des villes, le traitement de la matière organique fermentescible par la voie biologique aboutit à la minéralisation plus ou moins complète de la matière organique et à des teneurs 'en nutriments (composés azotés et phosphores notamment) importantes, déversés dans nos lacs et nos cours d'eau. La teneur en phosphore dans ces rejets a également été renforcée par l'apparition des lessives à base de polyphosphates. Les composés minéraux et organiques de l'azote et du phosphore sont considérés comme les facteurs principaux de l'eutrophisation des eaux qui, d'abord identifiée dans les lacs, a gagné toutes les eaux de surface et ce d'autant plus aisément que la politique de barrage pratiquée sur nos cours d'eau a amplifié ce phénomène.

L'eutrophisation (du grec : eu=bien; trophis=nourri), ou plutôt la dystrophisation (du grec : dys=mal; trophis=nourri) des eaux, se traduit par une prolifération des microalgues formant le phytoplancton ("bloom" algaux) et des plantes aquatiques. La mort de ces masses végétales proliférantes et leur accumulation sur le fond se traduit par une demande biologique en oxygène accrue (DBO) qui ne peut plus être couverte en cas d'excès de matière organique. Cette désoxygénation conduit à la production de gaz et de composés caractéristiques des conditions anaérobiques et des phénomènes de réduction qui caractérisent alors le fond du lac. C'est dans ces conditions que sont produits des gaz comme le méthane (CH4, gaz des marais), l'hydrogène sulfureux (H2S), l'ammoniac (NH4), etc.

Ce bouleversement écologique se traduit par la disparition des poissons "nobles'' comme les Salmonidae, exigeants en oxygène, et leur remplacement par des espèces plus banales telles les brèmes. Par ailleurs, la qualité des eaux s'en ressent en termes de matériaux flottants, de matières en suspension, d'odeur, de couleur, de toxines, de transformation des sels de fer, de manganèse rendant difficile l'utilisation d'une telle eau à des fins alimentaires.

S'il faut insister sur ce fait, c'est parce qu'à partir des années 1970, en fonction de la véritable révolution agricole qu'a connu notre pays, le renforcement des teneurs en substances nutritives dans nos rivières s'est effectué sournoisement sous forme d'une pollution diffuse provenant des bassins versants transformés en termes de paysage et d'usage du sol pour répondre aux exigences d'intensification des productions végétales et animales souhaitées par les politiques agricoles nationales et communautaires (PAC).

Pollution de l'eau : carte de France des régions polluées

Perspectives

Les situations catastrophiques sont paradoxalement pleines d'enseignement. Nous comprenons maintenant que la pollution des milieux aquatiques peut être en partie contrôlée par un réaménagement des bassins versants (construction de fossés-talus boisés perpendiculaires à la pente), par une protection et une réhabilitation des zones humides de fond de vallée qui, dans certaines conditions, fonctionnent gratuitement comme d'excellentes usines de dénitrification. Nous sommes obligés également de réfléchir à la capacité d'accueil de notre territoire vis-à-vis de certaines activités (6 000 000 de porcs produisent la pollution qui serait rejetée par 18 millions d'habitants. On parle dans ce cas d'"équivalent habitant"), ainsi qu'à d'autres modalités de lutte contre les plantes adventices (mauvaises herbes) ou les ravageurs de culture, afin d'utiliser moins de pesticides. La pollution des eaux n'est pas un mal nécessaire. Elle est au contraire le révélateur d'approches trop sectorielles et de visions à court terme qui vont à rencontre d'un développement économique durable. Il faut tout faire pour la maîtriser et redonner vie à nos lacs et à nos rivières, pour que demain les héritiers du futur puissent envisager sereinement de distribuer l'eau potable, de pratiquer la baignade et d'assister au spectacle extraordinaire d'un saumon, symbole de l'eau pure, franchissant une cascade.

Elle constitue aussi une révolution sur le plan politique en montrant l'obligation d'agir à une échelle régionale : par exemple, dans une province maritime, une politique agricole ne devrait plus s'élaborer indépendamment des politiques touristiques ou de mise en valeur de la mer. On ne saurait, sans risques pour l'avenir, subventionner le remembrement ou le développement d'élevages hors-sol sans prendre en compte leurs répercussions sur la gestion des ressources en eau.

La destruction de l'espace bocager en Bretagne, si elle permet de cultiver le maïs, accélère et intensifie les transferts d'eau entre le bassin versant et la rivière. Il en résulte d'importantes variations de débit se traduisant par des étiages sévères ou des crues plus fréquentes que dans les bassins versants où le bocage subsiste. L'arasement des talus, en augmentant le ruissellement, perturbe également le système "rivière" par des apports excessifs de matières organiques et d'éléments fertilisants (azote, phosphore, potassium), provenant du lisier des élevages hors-sol et des engrais minéraux épandus sur les champs. Cet enrichissement se traduit par une augmentation des teneurs en nitrates rendant l'eau impropre à la consommation. Le fonctionnement des écosystèmes d'eau stagnante que constituent les barrages de retenue est également modifié. L'eutrophisation de ces derniers a des répercussions sur les loisirs (tourisme, pêche) et surtout sur la distribution d'eau potable. L'eau "enrichie" poursuit sa course, et eutrophise également les eaux marines littorales .

dernière mise à jour : 07/02/2017

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