Phosphore et prolifération des algues


Introduction

Tout comme l’être humain, un lac a besoin de nombreux éléments nutritifs en quantité suffisante pour demeurer sain. Dans les Grands Lacs, le phosphore est l’élément nutritif qui exerce la plus forte influence sur la santé des écosystèmes aquatiques.

Le phosphore est présent dans l’ensemble de l’écosystème des lacs, à savoir dans le lac ouvert, dans les zones côtières, dans les rivières et les cours d’eau et dans le sol. On peut également le retrouver dans le sol et les sédiments, mais aussi dans les plantes et les animaux.

Le phosphore est présent dans de nombreux produits d’usage courant, tels que les détergents, les engrais, les fumiers, les déchets d’origine humaine et les plantes en décomposition. Les principales sources de pollution sont notamment les eaux de ruissellement provenant des terres agricoles et des zones urbaines, les particules en suspension dans l’air, les fosses septiques, les rejets industriels et les engrais. Il peut également y avoir des sources naturelles de phosphore dans les lacs, telles que la décomposition des matières organiques et l’érosion des roches et des sols.

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Historique du problème de phosphore dans les Grands Lacs

Gros plan sur une efflorescence algale. Photo : J. M. Reutter, Ohio Sea Grant and Stone Laboratory.

Gros plan sur une efflorescence algale. Photo : J. M. Reutter, Ohio Sea Grant and Stone Laboratory.

Au cours des années 1960, les problèmes liés à la qualité de l’eau des Grands Lacs sont devenus un sujet de préoccupation publique. On affirmait que le lac Érié était en train de mourir à cause d’un apport élevé de phosphore qui a entraîné une prolifération importante des algues.Ce processus s’appelle l’eutrophisation due aux cultures.

À la fin des années 1960, le Canada et les États-Unis ont convenu qu’il fallait limiter les apports de phosphore dans les Grands Lacs, notamment dans le lac Érié, afin d’empêcher le plus possible la prolifération des algues. Ces deux pays ont également décidé d’adopter une approche coordonnée pour régler ce problème. Cet engagement est exprimé par la signature en 1972 de l’Accord relatif à la qualité de l’eau dans les Grands Lacs. Grâce à cette collaboration entre le Canada et les États-Unis, les concentrations de phosphore dans les eaux du lac Érié et des autres Grands Lacs ont diminué au cours des années 1970 et 1980. Cette coopération binationale a été couronnée d’un succès sans précédent et a permis d’atteindre les résultats environnementaux fixés.

Au milieu des années 1990, le problème de la prolifération des algues a refait surface dans les Grands Lacs. Le phosphore reste le principal responsable de cette prolifération, mais les causes de la résurgence des algues sont plus complexes qu’elles ne l’étaient par le passé.

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Lorsque l'équilibre de la concentration de phosphore est rompu

La concentration de phosphore dans certaines régions des Grands Lacs est supérieure à celle requise, d’où la nécessité d’une intervention pour réduire la quantité de phosphore et retrouver des concentrations appropriées. Lorsque l’équilibre est rompu et que les concentrations de phosphore sont trop élevées, l’excès de phosphore contribue à la prolifération des algues. Certains types d’algues bleues comme les Microcystis et autres espèces peuvent produire des toxines qui sont nocives pour l’homme et les animaux. De plus, cela crée des tapis d’algues flottantes ou fixées qui donnent à l’eau une teinte verte peu attrayante et un aspect visqueux ou filamenteux. En outre, ces tapis dégagent souvent une odeur. Lorsque les algues meurent, les tapis coulent au fond du lac et se décomposent, créant des conditions de faible teneur en oxygène qui sont mortelles pour les poissons et les organismes aquatiques.

Les moules dresseinid contribuent également au déséquilibre des éléments nutritifs dans les eaux libres. Cette espèce comprend les moules zébrées et les moules quagga, des espèces aquatiques envahissantes qui filtrent continuellement les éléments nutritifs et les excrètent près des côtes des Grands Lacs. Cela favorise la croissance d’algues nuisibles dans les zones côtières.

La croissance excessive des algues peut nuire à l’habitat des poissons et de la faune et perturber les activités humaines, notamment la pêche, la baignade et la navigation de plaisance. Par exemple, certaines toxines algales peuvent présenter de graves risques pour la santé et, par conséquent, susciter des préoccupations relativement aux systèmes d’eau potable. Des coûts d’exploitation supplémentaires peuvent également s’ajouter aux infrastructures industrielles, municipales ou privées pour minimiser les risques associés aux toxines algales. La prolifération des algues peut avoir des conséquences environnementales, économiques et sociales importantes dans de nombreux domaines, notamment le tourisme récréatif, la location de chalets, la navigation de plaisance, la pêche et la chasse. Il est nécessaire de déterminer des actions prioritaires pour lutter contre la croissance excessive des algues, à cause des graves conséquences qu’elle peut entraîner sur la santé humaine, l’environnement, l’économie et la société.

Ces derniers temps, on observe régulièrement la prolifération des algues dans de vastes zones du lac Érié et parfois dans quelques zones littorales des autres Grands Lacs. Le lac Érié est le moins profond et le plus biologiquement productif des Grands Lacs. C’est-à-dire qu’il est très sensible aux variations de concentrations d’éléments nutritifs et aux modifications du réseau trophique.

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Rééquilibrage de la concentration de phosphore

La gestion de la teneur en phosphore des lacs est complexe, et les apports ne sont qu’une partie du problème. Une fois dans le lac, le phosphore et les éléments nutritifs se déplacent dans le système par l’entremise du réseau trophique. Le réseau trophique comprend les plantes, les animaux et les êtres humains, ainsi que les habitats dont ceux-ci dépendent. En plus des sources d’éléments nutritifs, la structure du réseau trophique et les organismes qui s’y rapportent influent fortement sur la quantité d’éléments nutritifs favorisant la prolifération des algues.

Ces dernières années, le réseau trophique a été modifié avec l’introduction d’espèces envahissantes non indigènes : plus de 180 espèces aquatiques non indigènes ont été introduites intentionnellement ou accidentellement dans les Grands Lacs depuis 1840. Dans certains cas, ces organismes envahissants non indigènes ont favorisé la prolifération des algues dans les Grands Lacs, malgré les mesures de réduction des sources d’éléments nutritifs mises en place dans les années 1970. Les organismes envahissants non indigènes peuvent supplanter les organismes indigènes des Grands Lacs pour le phosphore et les éléments nutritifs. Ils modifient le réseau trophique et, à terme, l’évolution de la disponibilité et de toutes les formes de phosphore présentes dans l’écosystème.

En raison de la modification des écosystèmes et des sources de phosphore, les approches de gestion des éléments nutritifs utilisées dans les années 1970 sont désormais obsolètes.

Afin de suivre l’évolution constante des écosystèmes des Grands Lacs, la gestion des éléments nutritifs doit constamment s’adapter. Pour mettre en place de nouvelles approches de gestion des éléments nutritifs, il est nécessaire de mener des activités de recherche, d’évaluation et de contrôle, d’établir des objectifs, de mettre en œuvre des projets et de produire des rapports qui sont examinés et révisés régulièrement. Ce modèle de gestion adaptatif et cyclique favorise une meilleure compréhension des changements associés aux sources de phosphore et donne une meilleure lisibilité de l’efficacité de nos mesures de gestion. Les plans de gestion des éléments nutritifs doivent être ciblés plus précisément, et des mesures de restauration plus efficaces doivent être définies et appliquées.

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Solutions et mesures

Que fait Environnement et Changement climatique Canada pour réduire les rejets de phosphore et la prolifération des algues?

Dans le bassin des Grands Lacs, Environnement et Changement climatique Canada reconnaît l’interdépendance de ces problèmes et a travaillé avec ses partenaires en vue de réduire les rejets de phosphore et la prolifération des algues. Pour y parvenir, la science, la gouvernance et la prise de mesures sont essentielles. Il est indispensable pour réussir à réduire les rejets de phosphore de définir des objectifs concernant les apports de phosphore dans les Grands Lacs. Ce travail a été effectué en collaboration avec des partenaires à l’échelle binationale, nationale, provinciale et locale.

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Établissement de cibles de réduction

En février 2016, le Canada et les États-Unis ont annoncé de nouvelles cibles binationales de réduction du phosphore en vue de réduire de 40 % la quantité de phosphore entrant dans le lac Érié. Une fois les cibles fixées, on se concentre sur leur atteinte, notamment par l’élaboration d’un plan d’action national, la surveillance et la réalisation de rapports sur l’évolution de la situation.

Initiative sur les éléments nutritifs des Grands Lacs

Le financement accordé dans le cadre de l’Initiative sur les éléments nutritifs des Grands Lacs vise à traiter les problèmes complexes d’algues toxiques, nuisibles et récurrentes dans les Grands Lacs, et principalement dans le lac Érié.

L’Initiative sur les éléments nutritifs des Grands Lacs vise à faire progresser la recherche scientifique permettant ainsi de comprendre et de traiter les problèmes complexes d’algues toxiques, nuisibles et récurrentes dans les Grands Lacs. L’Initiative cible le lac Érié, le plus petit et le moins profond des Grands Lacs et le plus susceptible de connaître des problèmes de qualité de l’eau près des côtes. Les approches scientifiques et stratégiques élaborées dans le cadre de l’Initiative seront transférables aux autres Grands Lacs, de même qu’aux autres plans d’eau du Canada.

L’Initiative est actuellement centrée sur les priorités suivantes :

  • la réalisation d’activités de surveillance et de modélisation scientifiques visant à mesurer et à consigner les apports de phosphore dans le lac Érié;
  • l’établissement de cibles pour le bassin est du lac Érié;
  • le repérage des principales zones de concentration de phosphore afin d’alimenter les mesures de réduction de l’apport de phosphore dans le bassin hydrographique de la rivière Thames;
  • l’élaboration d’outils et d’approches d’évaluation des paysages et des pratiques d’utilisation des terres, y compris la mesure de l’efficacité des pratiques de gestion agricole exemplaires;
  • la mobilisation des principaux intervenants et de la population à l’égard de l’élaboration du plan d’action national, qui comportera des options et des stratégies visant l’atteinte des cibles de réduction de phosphore;
  • la direction d’un cadre binational d’évaluation et de gestion des zones littorales.

Cette initiative aide le Canada à s’acquitter de ses principaux engagements en vertu de l’Accord relatif à la qualité de l’eau dans les Grands Lacs entre le Canada et les États-Unis, récemment modifié.

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Collaboration binationale et fédérale-provinciale

Le Canada et les États-Unis s’attaquent ensemble à de nombreux enjeux, dont la gestion du phosphore, par l’entremise de l’Accord relatif à la qualité de l’eau dans les Grands Lacs (AQEGL), qui comporte une annexe spécifique et des engagements assortis d’échéances en lien avec les mesures à prendre à l’égard de cet enjeu. L’AQEGL, d’abord signée en 1972, a été revue en 1978 et modifiée par l’entremise d’un protocole en 1987, puis renouvelée en 2012. Cet accord exprime l’engagement du Canada et des États-Unis à l’égard de la restauration et de la préservation de l’intégrité chimique, physique et biologique de l’écosystème du bassin des Grands Lacs et prévoit un certain nombre d’objectifs et de lignes directives à cette fin.

L’Accord Canada-Ontario concernant la qualité de l’eau et la santé de l’écosystème des Grands Lacs (ACO) établit des responsabilités précises entre les ministères fédéral et provincial et aide le Canada à respecter ses engagements en vertu de l’AQEGL. L’ACO de 2014 comporte également une annexe spécifique et des engagements assortis d’échéances pour la mise en œuvre de mesures nationales à l’égard de cet enjeu. Le Canada et l’Ontario poursuivent leur important travail de protection et de restauration des Grands Lacs.

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Que pouvez-vous faire pour contribuer?

Tout le monde peut s’adonner à des activités de réduction du phosphore. Voici quelques idées : 

  • Compostez vos restes alimentaires au lieu de vous servir d’un broyeur. Le fait d’éviter la présence d’aliments dans les usines de traitement des eaux usées contribue à réduire l’apport d’éléments nutritifs dans les lacs.
  • Utilisez des engrais biologiques sans phosphore à libération lente sur votre pelouse et dans votre potager et ne les appliquez que lorsqu’il ne pleut pas et qu’aucune pluie n’est annoncée.                
  • Faites inspecter votre fosse septique régulièrement et assurez-vous qu’elle est utilisée et entretenue correctement.

Voici ce que peuvent faire d’autres dirigeants et organisations communautaires pour contribuer : 

  • Les écoles et les universités peuvent mener des programmes de recherche et des projets de restauration, ainsi qu’offrir des programmes éducatifs afin d’améliorer la compréhension et la capacité d’appréciation des écosystèmes des lacs.
  • Les offices de protection de la nature et les organismes de bassins versants peuvent concevoir et mettre en œuvre des programmes de réduction du phosphore dans les bassins versants en consultation avec les communautés locales. Ils peuvent fournir des conseils et des orientations concernant les projets sur des bassins versants et des sous-bassins versants.
  • Les organisations non gouvernementales peuvent agir à titre de chefs de file en matière d’environnement en sensibilisant la population à cet égard dans le cadre d’activités de communication en matière d’environnement, de travaux de recherche et de suivi, de projets de restauration et de protection des zones écologiquement fragiles, comme les ruisseaux, les rivières et les terres humides côtières.
  • Les groupes communautaires peuvent prendre des mesures sur le terrain et sensibiliser les populations locales à l’importance d’instaurer un mode de vie durable dans le bassin des Grands Lacs.
  • L’industrie, les entreprises, les agriculteurs, les promoteurs et les propriétaires fonciers peuvent donner l’exemple en prônant de fortes valeurs écologiques et en adoptant des pratiques bénéfiques de gestion afin de réduire leurs incidences sur les écosystèmes des lacs.

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Défis qu’il reste à relever

Même une fois que nous aurons traité le problème de la prolifération des algues, il sera indispensable d’assurer un suivi continu et d’adopter une gestion adaptative des rejets de phosphore pour le maintien en bonne santé de l’écosystème perpétuellement changeant des Grands Lacs. Les changements climatiques allongent la période propice à la prolifération des algues, alors que la diminution des chutes de neige et l’augmentation des précipitations ont pour effet d’augmenter le volume et la périodicité des apports de phosphore qui se déversent dans les lacs. Dans le sud de l’Ontario, en particulier dans les bassins versants des lacs Ontario et Érié, une population en expansion, conjuguée à un développement rural et urbain intense, est susceptible d’entraîner une augmentation des rejets de phosphore dans les lacs.

La mise en place de mesures de réduction de la prolifération des algues et l’adaptation de notre mode de gestion du phosphore dans les Grands Lacs constituent un pas important vers l’amélioration et le maintien de la qualité de l’eau pour les futures générations de Canadiens.

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Pour obtenir de plus amples renseignements :

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