Comprendre les cyanobactéries
Nous respirons grâce à elles!
Les cyanobactéries, communément appelées « algues bleues » ne sont pas des algues, mais des bactéries photosynthétiques.
Elles sont naturellement présentes dans les eaux de surface (rivières, lacs, étangs, etc). Les cyanobactéries comptent parmi les plus anciennes formes de vie connues. Elles sont à l’origine de l’enrichissement de l’atmosphère en oxygène il y a près de 2 milliards d’années, rendant possible l’émergence de la vie aérobie telle que nous la connaissons aujourd’hui.
Mais alors, pourquoi s'en méfier… et pourquoi les surveiller?
La plupart du temps, les cyanobactéries ne posent pas de problème dans les ressources aquatiques car elles font partie des communautés phytoplanctoniques naturelles. Cependant, dans certaines conditions, les cyanobactéries peuvent se multiplier rapidement et former des tapis ou des traînées verdâtres dans l'eau appelés «efflorescences» (blooms en anglais).
Ce phénomène apparaît en règle générale au cours des mois d’été et d’automne. Lors de telles proliférations, les cyanobactéries peuvent produire des niveaux élevés de toxines, parmi lesquels on compte des hépatotoxines, neurotoxines ou encore des dermatotoxines. Une exposition à ces métabolites toxiques constitue par conséquent un risque pour la santé humaine et animale.
Des concentrations importantes de cyanobactéries peuvent également résulter en une désoxygénation de la colonne d’eau lors de leur décomposition, induisant entre autres la mort de nombreux poissons et invertébrés.
Pourquoi une efflorescence ici et pas ailleurs? Un équilibre fragile et complexe
Le développement des cyanobactéries ne dépend pas d’un seul facteur, mais d’une combinaison complexe de conditions environnementales, physiques et biologiques.
Chaque écosystème réagit différemment, ce qui rend les efflorescences difficiles à prévoir.
Pour mieux comprendre leur apparition, il est essentiel de prendre en compte plusieurs éléments interdépendants:
Apports en nutriments
Les efflorescences de cyanobactéries sont une des conséquences du processus d’eutrophisation, c’est-à-dire une accumulation excessive de nutriments dans le milieu aquatique. Ces nutriments (azote, phosphore) proviennent des eaux résiduaires municipales ainsi que de l’agriculture et favorisent le développement des cyanobactéries.
Conditions physiques (débit, température de l’eau)
Des eaux stagnantes ou à débits lents, une température élevée de l’eau et une stratification de la colonne d’eau (couches d’eau qui ne se mélangent plus) peut également favoriser le développement d’efflorescences.
Conditions météorologiques
La fréquence, l’intensité des précipitations, la vitesse et la direction du vent, le temps de résidence de l’eau - toutes ces conditions sont aussi à prendre en considération pour la dynamique des efflorescences de cyanobactéries. Par exemple, les précipitations peuvent à la fois augmenter les apports en nutriments (et donc favoriser les efflorescences) mais aussi diluer le plan d’eau (limitant potentiellement les efflorescences). Le vent quant à lui peut dissiper une accumulation de cyanobactéries en rive et favoriser le brassage de l'eau.
Caractéristiques intrinsèques aux cyanobactéries
Les caractéristiques propres aux espèces dominantes, comme leur capacité à fixer et stocker l’azote atmosphérique, leur flottabilité, leur vitesse de croissance, ou leur température optimale, influencent à la fois leur mode de prolifération dans l’écosystème et la diversité des espèces qui prédominent. Enfin, toutes les espèces de cyanobactéries ne produisent pas nécessairement des toxines.
Cycle saisonnier
La prolifération des cyanobactéries résultant en des efflorescences plus massives s’observe davantage en fin d’été (août-septembre), mais les conditions climatiques des mois précédents peuvent hautement influencer cette dynamique. De plus, la présence de cyanobactéries en dormance dans les sédiments pendant la saison hivernale pourrait favoriser le recrutement au printemps et amplifier le phénomène d’efflorescences en été/automne.
Surveiller les blooms : une mission complexe et essentielle
Un défi majeur pour les chercheurs et gestionnaires est de suivre les évènements de proliférations de cyanobactéries produisant des cyanotoxines. La difficulté vient du fait que leur répartition dans l’espace et dans le temps est très variable et change rapidement.
Certaines espèces peuvent se déplacer verticalement dans la colonne d’eau, être entraînées par le vent ou les courants, et former des couches denses à différentes profondeurs. De plus, les proliférations varient fortement selon les jours, les saisons, voire d’une année à l’autre. Les méthodes d’échantillonnage doivent donc s’adapter à cette variabilité pour évaluer précisément le risque et permettre aux gestionnaires des sites de prendre les actions nécessaires pour protéger les usagers de l’eau.
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