Qualité de l’eau de mer

Les problématiques identifiées par le thème proposé sont :

1. Les processus environnementaux : le cycle hydrologique
2. La pollution marine
3. Les paramètres de la qualité de l’eau
4. Les plages saines – zones de baignade
5. La vie marine, la sécurité alimentaire

1. Processus environnementaux : le cycle hydrologique

L'eau circule perpétuellement entre l'atmosphère et la surface de la Terre dans un système appelée le cycle hydrologique ou « cycle de l'eau ». L'eau provenant des océans, des rivières, des lacs, des sols et de la végétation s'évapore dans l'air et se transforme en vapeur d'eau. Ensuite, la vapeur d'eau monte dans l'atmosphère et se transforme en nuages, se refroidit et devient de l’eau liquide ou de la glace. Les gouttelettes d'eau ou de glace deviennent de plus en plus grosses et retombent à la surface de la Terre. Une partie de cette eau s'infiltre dans le sol pour être absorbée par les plantes. L’eau percole en profondeur jusqu'aux nappes souterraines tandis que le reste s'écoule vers les ruisseaux, les rivières et les océans. Une partie de cette eau s'évapore et retourne dans l'atmosphère.

2. Pollution marine

Les eaux côtières se dégradent actuellement en raison de la pollution et de l'acidification des océans qui ont un effet néfaste sur la qualité des écosystèmes. Les aires marines protégées doivent être gérées efficacement et dotées de ressources suffisantes alors que des réglementations doivent être introduites pour réduire la pollution marine. La pollution peut provenir de divers rejets, déchets et origines dans les bassins versants côtiers ainsi que des produits de diverses activités industrielles (engrais, mines, pétrole, ciment, etc.). La pollution peut résulter de débordements d'égouts unitaires (OSC), d'eaux pluviales, de déchets, d'engrais, de pesticides, de rejets de navires et de bateaux de plaisance, de nitrates et de phosphates, de gaz et de métaux.

La pollution touche presque toutes les zones océaniques du monde. Elle nuit à la vie en mer, menace la santé humaine, les moyens de subsistance et réduit la disponibilité en produits de la mer propres et sains.

La pollution marine entraîne des changements écologiques majeurs, de graves pertes de biodiversité et une réduction des rendements de produits commerciaux. Le volume de déchets plastiques dans l'océan progresse rapidement alors que les eaux usées s'écoulent vers l'océan, ce qui crée des zones mortes sans oxygène. Des polluants, tels que les métaux lourds et les radionucléides touchent directement la santé de millions de personnes, ou bien augmentent la charge bactérienne dans les eaux côtières en raison de leur accumulation dans la chaîne alimentaire. Il y a cependant de vastes zones de l'océan avec une vie marine abondante et des progrès significatifs ont été accomplis avec une baisse des niveaux de certaines substances nocives. Moins d’apports de nutriments dans les zones côtières diminuent la pollution organique. La mise en œuvre de bonnes pratiques agricoles permet une réduction globale des intrants chimiques organiques. Cependant, des actions sont nécessaires pour réduire la pollution.

Les paramètres typiques régulièrement mesurés pour évaluer la qualité de l'eau sont les bactéries de type coliformes fécaux (CF), la température (T), la salinité (S), le pH, la turbidité (Tu), l'oxygène dissous (OD), les phosphates (P) et les nitrates (N). Les niveaux de référence en vigueur de nitrates et de phosphates qui évitent l'eutrophisation sont respectivement de 0,01 à 0,06 mg/l et 0,001 à 0,010 mg/l. Néanmoins, les principaux paramètres suivis de la qualité de l'eau au niveau mondial sont les coliformes fécaux avec un niveau autorisé inférieur à 1 CF/100 ml d'eau. Le contrôle de la qualité des eaux de baignade représente une opération très intéressante car ces eaux sont le sujet d’une pollution à court terme. La pollution à court terme provient des périodes de fortes pluies ou des marées hautes déversant dans la mer des matières fécales issues de l’élevage, des eaux usées et de l’écoulement des espaces urbains par les ruisseaux adjacents et les rivières. Dans ce cas, le risque d’une qualité d'eau médiocre augmente après des précipitations et le système aquatique retrouve ses valeurs de référence 1 à 3 jours plus tard. Par ailleurs, la pollution à long terme provient des activités anthropiques qui peuvent nuire à la qualité de l'eau par le mouvement des masses d'eau.

3. Paramètres de la qualité de l’eau (à l’exception de T, S)

Oxygène dissout

L'oxygène dissout (OD) est une impureté naturelle dans l'eau. La vie marine est fortement dépendante de la concentration d'OD dans l'eau. Les poissons et le zooplancton dont ils se nourrissent respirent les molécules d'oxygène dissoutes dans l'eau. Des niveaux d'oxygène dissout inférieurs à 3 mg/l mettent en état de stress la plupart des organismes aquatiques.

PH

Le pH est une mesure de la teneur en acide de l'eau. Il exerce une influence sur la plupart des processus chimiques de l'eau. L'eau dans son état pur affiche un pH de 7 dit neutre. L'eau avec des impuretés aura un pH de 7 lorsque son niveau d’acidité et d’alcalinité sont égaux. À des valeurs de pH inférieures à 7, il y a un excès d'acide alors que les pH supérieurs à 7 correspondent à une alcalinité excessive. Conductivité électrique L’eau dans son état pur est un mauvais conducteur d’électricité. Ce sont les impuretés ioniques (chargées) dans l'eau, telles que les sels dissous, qui permettent à l'eau de conduire l'électricité. La conductivité électrique est la mesure du passage de l'eau dans un champ électrique. Plus l'eau contient de matières dissoutes, plus sa conductivité électrique est élevée.

Nitrate

Il existe trois principales sources de nutriments à contrôler dans l’eau douce et saline : le carbone, l'azote et le phosphore. Le carbone est assez abondant dans l'air sous forme de dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone se dissout dans l'eau et donc un manque d'azote ou de phosphore à tendance à restreindre la croissance des plantes aquatiques. L'azote se trouve dans les masses d'eau sous de nombreuses formes : azote moléculaire dissous (N2), composés organiques, ammonium (NH4 +), nitrite (NO2) et nitrate (NO3).

4. Les plages saines – zones de baignade

La plupart des individus vivent près du littoral dont beaucoup près de la plage. Certains d'entre eux visitent la plage pour le plaisir mais la densité démographique a un effet significatif sur la santé des plages (sur terre comme en eau de mer). La pollution nuit et détruit la plage en tant qu’habitat pour les animaux et les plantes. Les plages polluées constituent un risque pour la santé publique. Elles peuvent également réduire la valeur immobilière du bâti existant et freiner la croissance économique dans les environs.

5. La vie marine, sécurité alimentaire

Les produits de la mer sont une source alimentaire mondiale majeure qui rend les océans précieux pour la subsistance planétaire des poissons. Un milliard d’individus, principalement dans les pays en voie de développement en dépendent. En outre, des millions d'emplois dans le monde dépendent de la pêche, de l'aquaculture et de leurs marchés mondiaux. Les produits de la mer sont la denrée alimentaire la plus échangée au monde et sont un élément fondamental des moyens de subsistance de nombreuses personnes. Cependant, la pollution marine et la dégradation des habitats marins mettent sous pression les stocks de poissons. La sécurité alimentaire mondiale, y compris les espèces commerciales précieuses et les écosystèmes marins sont menacés avec un impact négatif conséquent sur la qualité des fruits de mer.