Les paramètres physicochimiques et bactériologiques

 Les paramètres physico-chimiques et bactériologiques jouent un rôle important dans la vie sous l'eau. Un changement survenant dans ces paramètres peut avoir des conséquences importantes sur les organismes aquatiques. Les changements climatiques annoncés vont faire varier ces paramètres de façon importante. 

La turbidité

Les changements climatiques entraineront une augmentation de la fréquence des événements climatiques extrêmes tels que de fortes pluies qui influenceront plus particulièrement la turbidité des cours d’eau. Ces fortes pluies causeront :

Les deux éléments amèneront leur lot de problèmes pour les animaux aquatiques comme l’obstruction des branchies, une diminution de la résistance face aux maladies, des impacts sur la croissance et le développement des larves et des œufs, ainsi qu’une baisse de lumière disponible pour les plantes aquatiques.

La température

Avec les changements climatiques, la température de l’air a déjà commencé à augmenter sur l’ensemble du globe. Cette hausse est lente mais régulière, et cela va continuer dans les prochaines années. Comme la température de l’air réchauffe directement celle de l’eau, la température des cours d’eau augmentera à son tour.

Les principaux organismes touchés sont ceux qui préfèrent l’eau froide. On pourra voir une migration de ceux-ci vers le nord et une aire de répartition plus grande pour les espèces d’eau plus chaude.

Différents impacts chez les animaux aquatiques peuvent être observés avec la hausse de température de l’eau :

L'oxygène dissous

Comme mentionné plus haut, plus l’eau est chaude, moins elle contient d’oxygène dissous. Comme une augmentation de la température de l’eau est prévue avec les changements climatiques, la quantité d’oxygène dissous dans l’eau diminuera. Étant donné que les animaux aquatiques ont besoin d’oxygène pour vivre, la diminution de l’oxygène dissous pourrait mettre en péril leur survie. Par exemple, les poissons ont besoin d’être bien oxygénés pour assurer leurs fonctions vitales.

Le pH

Les activités humaines sont généralement à l’origine des variations de pH des milieux aquatiques. Par exemple, les polluants que rejettent les automobiles ainsi que certaines industries contribuent à la formation des pluies acides. Ces pluies peuvent faire diminuer le pH des lacs et des cours d’eau en les acidifiant. Avec l’augmentation de la fréquence des évènements climatiques extrêmes, l’augmentation des précipitations en zone urbaine pourrait produire de plus gros écarts de pH. La figure suivante explique très bien la formation des pluies acides. Peu importe d’où tombent les pluies acides, elles atterrissent dans les cours d’eau.

Les animaux aquatiques ne supportent pas bien les variations du pH, même minimes. Le niveau de tolérance des organismes aquatiques est très restreint. L’intervalle de préférence se situe entre 6 et 8,5. En dehors de cet intervalle, certaines répercussions sont notables:

Les fortes pluies peuvent aussi augmenter l’eau de ruissellement qui pourrait contenir des produits chimiques faisant varier le pH.

La dureté

L'augmentation des événements météorologiques extrêmes entraînera des fluctuations importantes des niveaux des cours d'eau ayant un impact sur le pouvoir de dilution. La dureté, et donc la concentration en sels et minéraux, pourrait alors être amenée à varier de façon plus importante. De plus, certains sels de déglaçage utilisés sur les routes l'hiver sont constitués de chlorure de magnésium ou de calcium qui peuvent contribuer à augmenter la dureté. Avec une augmentation des températures, il est possible que les épisodes de redoux en hiver surviennent plus fréquemment, amenant une utilisation plus importante des sels de déglaçage. Si ces sels sont constitués de chlorure de magnésium ou de calcium, l'apport occasionné par le ruissellement dans les cours d'eau pourrait augmenter considérablement la dureté. 

Les minéraux ont tendance à s'entourer de matière organique dans l'eau. Toutefois, les métaux s'entoure également de matière organique, ce qui les rend moins toxiques. Si la concentration en minéraux augmente (eau très dure), la toxicité des métaux pourrait s'intensifier.

Certains organisme pourraient alors être très perturbés. Malgrés tout, l’augmentation de calcium dans l’eau pourrait être favorable pour les invertébrés qui ont besoin de calcium pour faire leur coquille ou leur carapace. 

Les nitrites et les nitrates

Les principales sources de nitrites et de nitrates proviennent de l’utilisation de fertilisants et d’engrais en agriculture, ainsi que des fuites des fosses septiques. Le lessivage des terres agricoles et le ruissellement de l’eau contenant des contaminants seront accentués suite à des fortes pluies ou à des inondations plus fréquentes. Les concentrations de nitrites et nitrates dans l’eau pourraient donc augmenter. D’autre part, ces composés s’infiltrent plus rapidement dans les sols sablonneux légers que dans les sols argileux. Le ruissellement pourrait donc être plus important dans les secteurs au sol plus argileux et ainsi augmenter l’apport de composés azotés dans les cours d’eau. Un point positif de l’augmentation de nitrate est qu’il est essentiel à la croissance des plantes. Par contre, une quantité trop importante de nutriments et de plantes accentuerait le processus d’eutrophisation des milieux aquatiques.

Qu’est-ce qu’est l’eutrophisation?

Le processus d’eutrophisation d’un lac est un vieillissement naturel qui se déroule sur une échelle de temps relativement longue (milliers d’années), en temps normal. Avec les changements climatiques et les activités humaines, cette période peut être considérablement écourtée (dizaines d’années). Ce processus survient suite à un enrichissement en matières nutritives. Une augmentation de la croissance des plantes va favoriser l’accumulation de sédiments et de matières organiques. Par conséquent, il y aura une diminution de pénétration de lumière, et donc une diminution d’oxygène dissous dans l’eau. On observera une transformation des caractéristiques du milieu et un changement de végétation mieux adaptée à celui-ci. On passe donc d’un stade oligotrophe à un stade eutrophe.

Le phosphore

Avec les changements climatiques, il est prévu des épisodes plus fréquents de sécheresse. Il y aura donc moins d’eau dans les lacs et les cours d’eau ; le pouvoir de dilution sera réduit et la concentration en phosphore pourrait être amplifiée. Par exemple, on pourrait se retrouver avec 1 mg de phosphore pour 1 litre d’eau au lieu de 1 mg de phosphore pour 100 litres d’eau. Cela favorisera la croissance des plantes aquatiques et la présence des macroinvertébrés brouteurs. De plus, une plus grande quantité de phosphore pourrait également accélérer le processus de comblement des lacs ; les lacs eutrophes sont caractérisés par une forte concentration en phosphore.

Les épisodes de pluies abondantes ou de crues intenses prévues pourraient augmenter le lessivage et l’apport en phosphore, surtout en milieu agricole. Néanmoins, l’arrivée de grande crue pourrait également entrainer la dilution et diminuer les concentrations de phosphore. On peut donc s’attendre à des variations considérables de phosphore dans les cours d’eau.

Les coliformes

Impacts liés aux changements climatiques :

• L’observation d’une plus grande quantité de coliformes fécaux dans l’eau causée par le risque d’inondation ou le débordement des égouts pluviaux ou sanitaires engendrés par les évènements climatiques extrêmes annoncés. Une certaine quantité d’eau pourrait être libérée directement dans les cours d’eau sans être traitée.

Finalement, associés à d’autres micro-organismes, ou présents en trop grande quantité, les coliformes fécaux peuvent être nuisibles pour la santé humaine. Voici deux tableaux relatifs à la qualité de l’eau et l’usage que nous en faisons.

Source des données du tableau : http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/eau/rsvl/Guide-eval-bacteriologique-eau-lac.pdf

Pour en savoir plus