En limnologie (sciences des eaux dormantes), les eaux sont réparties en niveaux dits « trophiques » pour l'évaluation de leur charge en substances nutritives. On y emploie des termes comme oligotrophe, mésotrophe, eutrophe et hypertrophe. Qu’entend-on par là ?
Ces termes viennent du grec et signifient
- oligotrophe = pauvre en nutriments
- mesotrophe = moyennement riche en nutriments
- eutrophe = riche en nutriments
- hypertrophe = trop riche en nutriments
Ces termes servent donc à mesurer la charge en nutriments des eaux. La charge en nutriments est couplée à différents paramètres physiques, biologiques et chimiques qui permettent de regrouper les eaux dans les niveaux trophiques évoqués. Le graphique montre un résumé de ces paramètre et leurs définitions en limnologie. Par souci d’exhaustivité, disons qu’il existe encore un cinquième niveau de trophie, les eaux appelées dystrophes. Ce sont des eaux extrêmement pauvres en nutriments, riches en acides humiques et pauvres en calcaire – en principe, ce sont majoritairement des eaux de tourbières de montagne.
Les paramètres de transparence en profondeur, de limite de la végétation aquatique et de teneur en chlorophylle sont directement liés les uns aux autres. Plus une eau est transparente, moins elle contient d’algues flottantes (reconnaissable à la faible teneur en chlorophylle), plus la visibilité est grande, autrement dit la lumière du soleil peut pénétrer plus profondément et la profondeur jusqu’à laquelle les plantes aquatiques peuvent pousser augmente.
Les paramètres chimiques : teneur en phosphates, teneur en nitrates et taux d’oxygène sont la base d’autres facteurs. L’importance de la teneur en phosphates a été maintes fois abordée dans les News. Il est intéressant de savoir que la teneur totale en azote joue un rôle généralement plutôt faible dans l’eutrophisation des eaux dormantes.
La teneur en oxygène est intéressante, car elle diminue quand on passe des eaux pauvres en nutriments aux eaux riches en nutriments, ce qui peut paraître contradictoire au premier abord, car plus de plantes (et aussi d’algues) produisent plus d'oxygène. Il faut pourtant tenir compte du fait que plus la transparence de l’eau diminue, plus la production d’oxygène se concentre à la surface. Dans les bassins hypertrophes (facilement reconnaissables aux épais tapis d’algues et/ou à la forte prolifération de lentilles d’eau), la photosynthèse et la production d’oxygène n’ont souvent plus lieu que sur quelques centimètres de profondeur d’eau. La nuit, cette structure s’inverse, du fait que les plantes et les algues ont également besoin d’oxygène à ce moment-là. C’est la raison pour laquelle il ne sert à rien d’indiquer une teneur en oxygène pour les eaux eutrophisées. Si on le faisait, celle-ci dépendrait de la profondeur et de la visibilité, ainsi que de l’heure.
Les paramètres DBO2 et DBO5 désignent la demande biologique en oxygène (sur une période de 2 à 5 jours) Ces termes indiquent la quantité d’oxygène nécessaire à la dégradation biologique (par les bactéries) de substances organiques présentes dans l’eau pendant le laps de temps préétabli. Ce sont des critères pour mesurer la pollution d’une eau.
La demande chimique en oxygène (DCO) est la mesure du total de toutes les substances oxydables présentes dans l’eau. Elle indique la quantité d’oxygène (en mg/l) qui serait nécessaire à l’oxydation si l’oxygène était l’agent oxydant.
On voit très nettement que plus la charge polluante augmente, plus les chiffres de la DBO et de la DCO augmentent.
Reste encore le nombre de bactéries : moins de nutriments signifie aussi moins de bactéries (généralement indiquées en UFC = unité formant une colonie par ml d’eau). Les chiffres s’échelonnent de moins de 100 UFC (bassins oligotrophes) à plus de 100 000 UFC (bassins hypertrophes). Ce chiffre englobe toutes les bactéries, dont également des pathogènes. Il en devient vite évident que les bassins pollués ont non seulement tendance à faire proliférer les algues, mais qu’ils sont aussi un danger pour la santé des poissons.
En général, les bassins de jardins font partie des eaux eutrophes, mais l’état souhaitable est au moins celui d’une eau mésotrophe. Ce que nous considérons comme un étang à nénuphars classique est en réalité une eau eutrophe. Elle a donc déjà trop de nutriments pour rester pauvre en algues.
