changement climatique eutrophisation qualité de l'eau modélisation
Études
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 4 2021 - Page(s) 61-74

Cyanobactéries, eutrophisation et changement climatique dans l’Erdre navigable

Cyanobacteria, eutrophication and climate change in the Erdre river

Résumé

Le bassin aval de l’Erdre, affluent rive droite de la Loire, subit chaque année des épisodes de proliférations de cyanobactéries (blooms), régulièrement associées à des productions de toxines qui peuvent remettre en question la pratique des activités de loisirs (pêche, nautisme) ou la production d’eau potable. Le syndicat mixte EDENN (Entente pour l’Erdre navigable et naturelle) a mis en place en 2004 un suivi extensif de la qualité des eaux de l’Erdre : mesures in situ, teneurs en nutriments, phytoplancton et cyanobactéries, toxines… Les chroniques disponibles ont été analysées afin d’évaluer si la composition de la flore et la typologie des cyanobactéries ou des toxines avaient évolué au cours des 15 dernières années, quels étaient les facteurs déterminants des proliférations, et comment l’ensemble du système était susceptible d’évoluer dans un contexte de changement climatique. Les résultats montrent que les blooms sont classiquement favorisés par les eaux chaudes et riches en phosphore, mais aussi largement dépendants du taux de renouvellement des eaux et de la fraction d’ammonium dans l’azote total disponible. Après modélisation, les simulations d’évolution montrent que l’augmentation à moyen terme des températures et de l’ensoleillement n’affectera pas significativement l’intensité annuelle des blooms et notamment la concentration en biomasse des cyanobactéries ; en revanche, la fréquence des épisodes les plus intenses augmentera au rythme de celle des étés chauds et/ou secs, qui a presque doublé depuis les années 1980. Ces simulations montrent également que les disponibilités du phosphore et de l’ammonium sont les principaux leviers d’action disponibles pour réduire l’intensité des blooms et compenser les effets activateurs du changement climatique.

Abstract

The Erdre river, a major right bank tributary to the Loire, is every year subjected to cyanobacterial blooms and toxin productions. These episodes seem to be more frequent with time and can hamper water treatment processes or nautical or recreative activities. Since 2004, the EDENN (Entente pour l’Erdre navigable et naturelle) association, in charge of the Erdre water and biodiversity preservation, has been monitoring water quality every summer through in situ, nutrients, phytoplankton and toxin analysis. The collected data have been analyzed in order to assess any change in cyanobacteria composition or toxin occurrences, to determine the environmental parameters relevant for proliferation episodes, and to evaluate how these episodes can evolve in a changing climate environment. Our results confirm that bloom episodes are mainly favored by higher water temperature and phosphorus availability, supplemented with lower water turn-over and higher ammonia-N content. Statistical modeling shows that mid-term (30 year) climate parameters evolution should not have a significant influence on annual bloom intensities in terms of cyanobacterial biomass. Bloom interannual frequencies, however, will increase according to hot/dry summer frequencies which have nearly doubled since the early 80s. This study, in the end, emphasizes that phosphorus and ammonia-N are the main levers for any future action intended to mitigate cyanobacteria proliferations and compensate for climate conditions more favorable to bloom episodes.

Mots clés : Cyanobactéries, eutrophisation, Toxines, changement climatique, Erdre
Keywords : Cyanobacteria, eutrophication, Toxins, Climate change, Erdre
https://doi.org/10.36904/tsm/202104061

1 Limnologie Sarl – Rennes

2 Entente pour l’Erdre navigable et naturelle (EDENN) – Nantes

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Article paru dans TSM 4 2021
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