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Les efflorescences d'algues toxiques augmentent-elles en raison du changement climatique?

Les efflorescences d'algues toxiques augmentent-elles en raison du changement climatique?


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La prolifération d'algues dans les Grands Lacs à la frontière canado-américaine [Source de l'image:Observatoire de la Terre de la NASA, Flickr]

La prévalence des proliférations d'algues toxiques augmente partout dans le monde et le changement climatique semble être l'un des facteurs responsables.

Qu'est-ce qu'une prolifération d'algues?

Une prolifération d'algues nuisibles (HAB) se produit lorsque les algues microscopiques augmentent dans un système d'eau et que l'eau douce et l'eau de mer peuvent être affectées. La décoloration de l'eau est un signe de la présence d'une prolifération d'algues. Cela se produit en raison de la densité élevée de cellules pigmentées. Les HAB produisent des toxines naturelles qui causent des dommages à d'autres organismes et ils ont souvent été associés à une mortalité à grande échelle d'animaux marins, notamment les poissons, les mammifères marins, les tortues de mer et les oiseaux de mer. Par exemple, en 2004, 107 grands dauphins sont morts le long du littoral de Floride après avoir consommé des stocks contaminés de menhaden, un poisson appartenant à la famille des Clupéidés. Le poisson avait ingéré des niveaux élevés de brévétoxine, produite par une forme de plancton appelée dinoflagellé. Les lamantins sont également morts après avoir ingéré de la brevetoxine, principalement en mangeant des espèces d'herbes marines telles que Thalassia testudinum. D'autres espèces de mammifères marins menacées par les neurotoxines comprennent la baleine noire de l'Atlantique Nord, qui consomme de grandes quantités de zooplancton, et la tortue caouanne. Les humains sont également menacés par la consommation de fruits de mer contaminés.

Certaines régions du monde sont plus à risque que d'autres. Le golfe du Maine est régulièrement affecté par des proliférations de Alexandrium fundyense, un autre dinoflagellé. Le golfe du Mexique a été affecté par une «marée rouge» (dite en raison de la couleur des cellules pigmentées) causée par Karenia brevis et les eaux californiennes connaissent des floraisons de Pseudo-nitzschia. L'Afrique du Sud est d'autres régions où les proliférations sont courantes.

Bien que certaines de ces efflorescences soient appelées «marées rouges», la couleur réelle des HAB varie selon l’espèce. Dans de nombreux cas, leur apparition est causée par des facteurs entièrement naturels, mais ils sont de plus en plus dus aux activités humaines, notamment la pollution par les nitrates et le changement climatique.

Les algues bleu-vert, correctement appelées cyanobactéries, comprennent la variété appelée Microcystis. Depuis plusieurs années maintenant, le lac Érié est régulièrement affecté par cette forme, qui produit une substance toxique appelée microcystine. Selon un rapport de 76 pages remis par l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) au Congrès, il existe plus de 100 variétés de microcystines. Au moins quatre d'entre eux sont entrés dans l'eau du robinet à Tolède en août 2014, encrassant l'approvisionnement en eau.

Dans le rapport, l'EPA a déclaré que les informations insuffisantes sur les efflorescences algales nuisibles limitent leur capacité à les empêcher de pénétrer dans l'approvisionnement en eau. Les contraintes de financement peuvent être en partie à blâmer, selon Peter Grevatt, directeur du bureau des eaux souterraines et de l’eau potable de l’EPA. L'un des domaines de recherche les plus importants concerne la manière dont la technologie de traitement de l'eau peut être améliorée afin d'éliminer les toxines.

Effets nocifs chez l'homme

Des informations supplémentaires sont nécessaires sur les effets néfastes potentiels de la microcystine sur la santé, bien que la microcystine-LR soit connue pour attaquer le foie et le système nerveux central. Certaines proliférations d’algues peuvent également affecter le cerveau, provoquant la maladie d’Alzheimer. L'acide domoïque, produit par les diatomées marines telles que Pseudo-nitzschia, en est un exemple, causant des lésions cérébrales, des pertes de mémoire et la mort.

Changement climatique

Les scientifiques prévoient depuis un certain temps que les proliférations d'algues pourraient commencer à augmenter en raison du changement climatique. Les facteurs qui peuvent en être la cause comprennent une température de l'eau plus chaude, des changements de salinité, une augmentation des niveaux de CO2, une élévation du niveau de la mer et des changements dans les régimes de précipitations.

Étant donné que les algues nuisibles ont tendance à fleurir pendant l'été ou en réponse à une température plus chaude de l'eau, le changement climatique pourrait exacerber l'apparition de proliférations d'algues. Dans de telles circonstances, ce ne serait pas seulement la température de l'eau à l'origine de la prolifération, car la température plus chaude a également tendance à empêcher l'eau de se mélanger, ce qui encouragerait les proliférations d'algues à devenir plus épaisses et plus rapides. Une eau plus chaude permet également un mouvement plus facile des petits organismes, ce qui signifie que les algues pourraient flotter plus rapidement à la surface. La prolifération d'algues pourrait également causer une rétroaction négative en ce sens que les proliférations d'algues ont tendance à absorber la lumière du soleil, ce qui à son tour rend l'eau plus chaude, encourageant ainsi davantage de proliférations d'algues.

Si le changement climatique conduit à davantage de sécheresses, cela augmentera la salinité de l'eau douce, ce qui fera pénétrer les algues marines dans les systèmes d'eau douce. Des algues marines toxiques sont présentes dans les lacs d'eau douce du sud-ouest et du centre-sud des États-Unis depuis 2000, causant une mortalité de poissons à grande échelle.

Des niveaux plus élevés de dioxyde de carbone sont un autre facteur qui tend à encourager les proliférations d'algues, en particulier les algues bleu-vert hautement toxiques.

Les périodes de pluies torrentielles, suivies de sécheresse, sont un autre facteur favorisant les proliférations d'algues. Il a également tendance à provoquer un ruissellement important de nutriments dans les rivières et les lacs, un autre facteur contributif.

Cela commence-t-il déjà à se produire?

Les scientifiques ont déjà commencé à remarquer une augmentation de la prévalence des proliférations d'algues dans le monde. Début mai, l'une des plus grandes proliférations d'algues jamais enregistrées a commencé à apparaître dans les eaux de la baie de Monterey, sur la côte californienne. Il s'étendait du centre de la Californie jusqu'à la côte ouest des États-Unis jusqu'en Alaska. La taille de cette fleur est actuellement estimée à 40 miles de large, s'étendant à 650 pieds dans l'océan Pacifique.

Une équipe scientifique dirigée par Raphael Kudela, professeur de sciences océaniques à l'Université de Californie à Santa Cruz, a commencé à mesurer certains des niveaux les plus élevés d'acide domoïque jamais enregistrés dans la région.

Une équipe de recherche de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) déploie un processeur d'échantillons environnementaux pour détecter les algues nuisibles [Source de l'image:NOAA National Ocean Service]

«C'est une floraison assez massive», a déclaré le professeur Kudela, s'adressant à Scientific American. «Cet événement est peut-être lié aux conditions d’eau exceptionnellement chaudes que nous avons connues, et cette année, l’eau chaude s’est répandue sur toute la côte ouest, de Washington au sud de la Californie.

Selon Vera Trainer, chercheuse scientifique au Northwest Fisheries Science Center de Seattle, l'augmentation des occurrences de proliférations d'algues dans un monde qui se réchauffe est une possibilité distincte. S'adressant à Capital Public Radio, elle a décrit la prolifération de la baie de Monterey comme l'une des proliférations d'algues nocives de ce type les plus étendues géographiquement, les plus durables et les plus toxiques jamais vues sur la côte ouest des États-Unis.

Les scientifiques pensent que la prolifération pourrait avoir été causée par «la goutte», une zone d'eau exceptionnellement chaude qui s'est formée dans le nord-est de l'océan Pacifique à la fin de 2014. Les conséquences économiques de cette situation ont été graves. Tout le long de la côte ouest, la récolte récréative et commerciale des mollusques a été réduite ou interrompue, ce qui représente des millions de dollars de pertes de revenus. Si l'on tient compte des pertes économiques subies par les industries des fruits de mer, de la restauration et du tourisme, les dommages pourraient atteindre jusqu'à 82 millions de dollars par an, selon la NOAA.

Que peut-on y faire?

Les proliférations d'algues peuvent être suivies par des données de télédétection et des équipes de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et de la NASA les surveillent régulièrement depuis les airs. L'EPA souhaite développer une stratégie globale à long terme pour évaluer et gérer le risque de prolifération d'algues pour l'eau potable publique. Pendant ce temps, la NOAA a accordé à la Californie une subvention de 88 000 $ pour étudier la prolifération d'algues de Monterey.

En mai de cette année, un symposium scientifique sur les efflorescences algales nuisibles et le changement climatique s'est tenu à Göteborg, en Suède. Le symposium a identifié la nécessité de poursuivre les recherches afin de comprendre comment le comportement des HAB pourrait changer avec un climat plus chaud. Il a réuni des physiologistes algales, des écologistes, des océanographes, des modélisateurs et des spécialistes du changement climatique afin d'essayer de développer un consensus sur les orientations de recherche à considérer comme prioritaires pour le financement futur sur ce sujet et de décider quelles stratégies de recherche proactives devraient être développées.

Le problème majeur à l'heure actuelle est que les mécanismes sous-jacents à la formation des HAB ne sont que partiellement compris. Pour corriger cela, les instituts de recherche du monde entier devront s'appuyer sur ses connaissances existantes et les relier à ce que l'on sait actuellement sur le changement climatique. De nombreuses institutions commencent déjà à le faire.


Voir la vidéo: François Gervais - Lurgence climatique est un leurre (Septembre 2022).