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Les marées rouges : une réalité alarmante à nos portes.
Autrefois associées aux eaux lointaines de la Floride et du Mexique, ces phénomènes inquiétants se manifestent maintenant le long des côtes françaises, révélant une urgence écologique globale. Leur présence en France n’est pas une anomalie isolée, mais un indicateur des dérèglements climatiques qui redessinent les contours de nos écosystèmes marins.
Ces efflorescences algales, plus connues sous l’acronyme HABs (Harmful Algal Blooms), ne sont pas de simples anomalies de la nature. Elles représentent une menace sérieuse, capable de bouleverser des écosystèmes entiers, de miner la santé publique et d’ébranler l’économie maritime.
Dans un contexte où la surveillance des marées rouges devient un enjeu majeur, cet article se propose de vous guider à travers les 3 méthodes pour surveiller ce phénomène.
Nous plongerons dans l’univers complexe des marées rouges, dévoilerons ses impacts, et mettrons en lumière les techniques de pointe en matière de surveillance. Plongez avec nous dans une analyse détaillée qui relie les points entre changement climatique et sécurité environnementale.
L’arrivée des marées rouges sur les côtes françaises pose de sérieux risques écologiques et sanitaires. Pour anticiper les marées rouges, il est crucial de surveiller des indicateurs tels que la salinité, l’oxygène dissous, la température, et la chlorophylle de l’eau avant la prolifération algale, en utilisant une sonde multiparamètre qui assure un suivi continu, précis de plusieurs variables, en temps réel et à distance.
Indice
- L’arrivée des marées rouges en Europe
- Enjeux des marées rouges
- Surveillance des marées rouges les différentes méthodes
- Quels outils pour la surveillance en continue des marées rouges ?
- Conclusion
1- L’arrivée des marées rouges en Europe
Les marées rouges, traditionnellement observées du Golfe du Mexique jusqu’aux côtes canadiennes, menacent désormais l’Europe face aux changements climatiques actuels.
Cette intrusion de phénomènes auparavant inconnus dans nos eaux soulève des inquiétudes, notamment autour des côtes françaises et européennes. Bien que ces événements ne soient pas encore aussi fréquents qu’en Floride, des indices de micro-algues toxiques se manifestent déjà, y compris dans la Manche.
Il est crucial de surveiller ces développements pour prévenir des impacts potentiellement graves.
Les autorités locales, les services de santé publique, ainsi que les exploitants aquacoles, doivent redoubler de vigilance. Leur activité économique, voire leur fonctionnement quotidien, pourrait être sévèrement impacté, et altéré, par ces floraisons algales.
La prévention et la surveillance proactive s’imposent donc comme des mesures essentielles pour protéger nos écosystèmes marins et préserver la sécurité des zones côtières européennes. Il est donc essentiel de se pencher sur leur nature et les conditions qui favorisent leur apparition.
Les marées rouges désignent l’expansion rapide de phytoplanctons, tels que les dinoflagellés et diatomées, dans des conditions environnementales propices.
Le nom de ce phénomène vient de la coloration que ces micro-organismes peuvent conférer à l’eau, bien que la palette de couleurs puisse grandement varier selon les espèces et leurs pigments.
Parmi eux, Karenia brevis et Noctiluca scintillans, deux espèces de dinoflagellés bien connues, se démarquent par leur capacité à produire des brévétoxines très toxiques. Cependant, d’autres microalgues comme les euglènes et les cyanobactéries sont aussi capables de générer des efflorescences algales nuisibles (HABs). Pour plus d’informations sur la prolifération des autres efflorescences algales nuisibles vous pouvez lire cet article.
La diversité des marées rouges, influencée par les spécificités environnementales et les variétés d’algues, souligne l’importance d’une compréhension approfondie de ces phénomènes.
Dans la section suivante, nous explorerons les mécanismes de formation de ces marées rouges, pour mieux appréhender leur origine et leur développement.
Le développement des marées rouges représente un processus dynamique, né de l’interaction entre l’environnement et la biologie des phytoplanctons. Cette séquence d’événements mène à l’expansion rapide de certaines micro-algues, dont Karenia brevis est emblématique pour sa production de toxines lors de blooms spécifiques.
Début favorable : La croissance d’une floraison algale débute avec des conditions idéales dans l’eau, comme une température élevée, une salinité adéquate, et une forte présence de nutriments. Ces éléments, bien que naturels, sont souvent exacerbés par l’activité humaine, notamment via le ruissellement agricole enrichi en nutriments.
Accumulation de biomasse : Dans cet environnement fertile, les phytoplanctons, surtout les dinoflagellés, se multiplient rapidement, engendrant une biomasse considérable. Les pigments de ces micro-organismes colorent l’eau, signe distinctif des marées rouges.
Expansion et dispersion : Les blooms ne restent pas immobiles; ils croissent et se dispersent le long des côtes ou en pleine mer, portés par les courants et le vent, étendant ainsi l’influence écologique et géographique des marées rouges.
Déclin : Toutefois, cette prolifération n’est pas éternelle. La diminution des nutriments ou les variations des conditions environnementales signalent le déclin des algues, marquant la fin du bloom. Cependant une intervention humaine est souvent nécessaire pour diminuer la présence des nutriments.
La compréhension de ce cycle est essentielle pour appréhender la complexité des marées rouges et élaborer des stratégies de gestion adéquates. L’impact humain sur leur fréquence souligne la nécessité d’une gestion intégrée.
Alors que nous avons examiné les origines et le développement des marées rouges, nous nous tournons désormais vers leurs conséquences et les stratégies possibles pour les contrôler efficacement.
2- Enjeux des marées rouges
Au-delà de leur effet visible sur les eaux, les marées rouges ont d’importantes répercussions sur l’environnement, la santé publique et l’économie. Nous examinerons les divers impacts de ces phénomènes et discuterons des stratégies pour gérer les risques et atténuer les dommages qu’ils entraînent.
Mortalité marine significative : Causée par la toxicité des algues ou l’asphyxie due à l’obstruction des branchies.
Réduction de l’oxygène dissous : La décomposition post-floraison des algues mortes réduit fortement l’oxygène dissous, créant des zones hypoxiques ou anoxiques nuisibles à la vie marine, souvent bien au-delà du site initial du bloom.
Intoxications par les fruits de mer : Les mollusques accumulant les phycotoxines des algues peuvent provoquer chez l’humain des symptômes graves, de troubles digestifs à des paralysies.
Irritations cutanées ou respiratoires : Risques pour les personnes pratiquant des loisirs aquatiques dans des zones affectées, principalement par inhalation d’aérosols toxiques ou contact avec l’eau.
Impact négatif sur le tourisme : Les alertes sanitaires liées aux marées rouges réduisent les activités de plage et aquatiques, entraînant des pertes économiques importantes.
Pertes pour la pêche et l’aquaculture : La contamination des produits de la mer et la perte de stocks marins ont des conséquences économiques majeures, localement et internationalement.
Ainsi, les marées rouges, avec leurs conséquences écologiques, sanitaires et économiques, impactent profondément le bien-être des communautés et appellent à une gestion intégrée et à des politiques publiques ciblées.
Nous aborderons dans la partie suivante les solutions et les avancées en surveillance, soulignant le rôle crucial de la science et de la technologie dans la prévention et la gestion des marées rouges afin de minimiser leurs effets plus qu’important.
3- Surveillance des marées rouges les différentes méthodes
Cette section explore les trois principales techniques de surveillance des marées rouges, en détaillant pour chacune leurs atouts et contraintes. Un tableau comparatif des méthodes est présenté ci-dessous pour illustrer leurs différences :
Caractéristiques
Surveillance par Satellite
Échantillonnage Ponctuel
Surveillance Continue
Couverture géographique
+++
+
++
Résolution des données
❌
✅
✅
Coût
++
+++
++
Maintenance faible
✅
❌
❌ / ✅
Identification précise des espèces
❌
✅
❌ / ✅
Mesure des toxines
❌
✅
❌
Données en temps réel
❌
❌
✅
Historique des données
✅
❌
✅
Pas impacté par les conditions météo
❌
❌
✅
Capacité d’alerte précoce
❌ /✅
❌
✅
La surveillance à distance par satellite utilise des capteurs avancés à bord de satellites pour capturer des images de la Terre. Ces images sont analysées pour détecter les concentrations de phytoplanctons dans les océans, ce qui peut indiquer la présence de blooms algals. Les satellites peuvent surveiller de vastes régions océaniques, offrant une perspective globale sur l’activité des marées rouges.
Cette méthode est particulièrement utile pour le suivi des tendances à long terme et la prévision des blooms grâce à l’analyse de données historiques et actuelles.
Les avantages de cette approche incluent :
Large couverture géographique : Capacité à surveiller de vastes étendues d’eau, essentielle pour la détection précoce des blooms algals.
Suivi temporel : Accumulation de données historiques pour analyser les tendances et prédire les événements futurs.
Efficacité des coûts : Une fois les satellites et les logiciels en place, les coûts marginaux de surveillance de nouvelles zones sont relativement faibles.
Accessibilité des données : Les données satellitaires peuvent être rapidement diffusées et rendues accessibles à une large audience, y compris les décideurs et le grand public.
Les limites de cette approche sont :
Résolution spatiale : Les détails fins peuvent être perdus, rendant difficile la détection des petits blooms ou ceux proches de la côte.
Interférence météorologique : La couverture nuageuse peut limiter la visibilité et affecter la précision des observations.
Nécessité de validation sur le terrain : Les résultats obtenus par télédétection doivent souvent être validés par des observations sur le terrain ou des échantillons d’eau pour confirmer la présence de marées rouges.
Malgré ses limites, la surveillance par satellite reste essentielle pour le suivi rapide des marées rouges, même si la précision des données peut varier en fonction de la météo.
Pour des résultats plus précis ou pour compenser les contraintes de cette surveillance, l’échantillonnage ponctuel peut être la solution, offrant une analyse détaillée des blooms algaux.
L’échantillonnage ponctuel consiste à prélever des échantillons d’eau directement depuis des zones suspectées d’être affectées par des blooms algaux. Ces échantillons sont ensuite analysés en laboratoire pour une identification précise des espèces d’algues et une quantification des toxines présentes.
Cette méthode fournit des informations détaillées sur la composition des blooms, essentielles pour comprendre les risques associés et pour informer les décisions de gestion publique et de santé publique.
Les avantages de l’échantillonnage ponctuel :
Précision élevée : Permet une identification précise des espèces d’algues et la mesure des concentrations de toxines.
Flexibilité : Peut être ciblé sur des zones spécifiques d’intérêt pour des études détaillées.
Adaptabilité : Les méthodes d’échantillonnage peuvent être ajustées en fonction des objectifs de recherche spécifiques.
Les limites de l’échantillonnage ponctuel :
Réactivité plutôt que proactivité : Cette approche peut ne pas permettre une détection précoce des marées rouges, car elle est souvent mise en œuvre en réponse à des événements déjà observés.
Coût et ressources : La collecte, le transport, et l’analyse des échantillons nécessitent des ressources humaines et financières significatives.
Influence des conditions atmosphériques : L’obligation de procéder à une collecte terrain expose cette méthode aux caprices du climat, pouvant restreindre l’accès aux sites visés pour l’échantillonnage. De plus, cette approche peut se révéler peu écologique en raison de la fréquence des déplacements nécessaires.
Limitations géographiques : Cette approche fournit des données précises mais localisées, se concentrant sur des points spécifiques qui peuvent ne pas refléter l’ampleur totale d’un bloom algal.
L’échantillonnage ponctuel, tout en fournissant une précision inégalée dans l’identification des espèces et la quantification des toxines, se heurte à des obstacles tels que son coût élevé et sa limitation géographique, qui exigent un investissement temporel considérable pour des mesures précises.
Face à ces contraintes, une alternative se présente pour le suivi efficace de la croissance et de la propagation des blooms d’algues : la surveillance continue.
La surveillance continue emploie un réseau de bouées et de capteurs fixes ou mobiles pour mesurer en permanence les conditions de l’eau, telles que la température, la salinité, et les niveaux de chlorophylle. Ces données sont transmises en temps réel, permettant aux chercheurs et aux gestionnaires de suivre l’évolution des conditions environnementales et de réagir rapidement aux signes précurseurs de blooms algaux. La capacité de générer des alertes précoces et de suivre les variations saisonnières et annuelles des conditions marines fait de la surveillance continue un outil précieux dans l’arsenal contre les marées rouges.
Les avantages de la surveillance continue :
Détection précoce et suivi en temps réel : La surveillance continue permet de détecter rapidement l’apparition des marées rouges et de suivre leur évolution, ce qui est crucial pour la mise en place de réponses rapides et efficaces.
Collecte de données à long terme : Elle fournit des séries temporelles précieuses qui aident à comprendre les tendances à long terme et les modèles saisonniers des marées rouges.
Suivi détaillé : Offre une vue approfondie des dynamiques environnementales à des endroits spécifiques.
Vulnérabilité aux conditions environnementales : Les capteurs et les équipements peuvent être endommagés par des conditions météorologiques extrêmes ou des débris.
Les limites de la surveillance continue :
Maintenance nécessaire : Les capteurs et les stations de surveillance exigent un entretien plus ou moins régulier pour garantir leur fonctionnement optimal.
Investissement initial élevé : Le coût d’installation et d’achat de ces systèmes peut être important.
Portée géographique limitée : Bien que précise, cette méthode couvre des zones moins étendues par rapport à la surveillance par satellite.
Les avantages de cette méthode incluent sa capacité à fournir des informations continues et en temps réel, essentielles pour une gestion proactive des risques liés aux marées rouges. Toutefois, les systèmes de surveillance continue nécessitent un investissement initial important et une maintenance plus ou moins régulière pour assurer leur fiabilité.
Ainsi, bien que chaque méthode de surveillance présente des avantages distincts, la surveillance continue se démarque par sa capacité à offrir une vue complète et en temps réel des dynamiques des marées rouges. Pour une efficacité maximale, l’association des trois méthodes s’avère être la stratégie la plus performante.
4- Quels outils pour la surveillance en continue des marées rouges ?
Comme nous l’avons vu précédemment, la formation des marées rouges est étroitement liée aux conditions environnementales spécifiques des eaux, qui encouragent la prolifération de phytoplanctons nuisibles. La prévention des marées rouges exige donc une surveillance attentive de l’environnement marin, avec une attention particulière portée à trois paramètres clés :
La salinité : elle influence directement la croissance algale, des variations notables peuvent accentuer la prolifération.
La température : elle agit comme un catalyseur pour l’activité reproductive des algues, où des eaux plus chaudes peuvent accélérer les floraisons.
L’oxygène dissous : une diminution peut signaler une consommation excessive due à la décomposition des algues, indiquant une marée rouge en développement ou en phase de déclin.
La surveillance précise de ces paramètres, ainsi que des niveaux de chlorophylle et des nutriments contenus dans l’eau, est cruciale pour limiter la floraison.
Nous allons donc explorer dans la section suivante les meilleurs outils permettant de suivre durablement et de manière fiable ces indicateurs, afin de limiter l’expansion des marées rouges et de minimiser leurs impacts.
Dans le cadre de la lutte contre les marées rouges, l’importance de surveiller de manière fiable et précise des paramètres environnementaux clés tels que la température, la salinité, l’oxygène dissous, et la chlorophylle est primordiale.
Les sondes multiparamètres, grâce à leur capacité à analyser simultanément ces facteurs critiques, s’imposent comme des outils indispensables.
Au sein de l’éventail des options disponibles sur le marché, YSI et In-Situ se distinguent par leur engagement envers la qualité, la précision, et une maintenance simplifiée.
YSI, reconnu comme un leader dans le domaine, met à disposition sa sonde EXO2, intégrant une technologie de pointe avec sept ports pour capteurs, dont un pour sa brosse nettoyante. Cette fonctionnalité assure non seulement la maintenance mais également la durabilité de l’appareil.
Parallèlement, In-Situ propose l’Aquatroll 800, une solution de haute qualité et économique, capable de mesurer jusqu’à six paramètres essentiels tout en incluant une brosse nettoyante pour prolonger la durée de vie du dispositif.
Ces dispositifs sont cruciaux pour le suivi précis et fiable des conditions environnementales, jouant un rôle déterminant dans la prévention des proliférations algales nuisibles. Voici un aperçu technique des capacités des capteurs compatibles avec les sondes multiparamètres offertes par YSI et In-Situ :
Paramètre Mesuré
Entreprise
Plage de mesure
Précision
Résolution
Temps de réponse
Capteur de température
In-Situ
-5 à 50º C
± 0.1º C
0.01º C
T63<2s, T90<15s, T95<30s
YSI
-5 à 50°C
±0.01°C (-5 à 35°C) ±0.05°C (35 à 50°C)
0.001 °C
T63<1 sec
Capteur de salinité
In-Situ
0 à 350 PSU
±0.5% de la lecture
0.1 PSU
T63<1s, T90<3s, T95<5s
YSI
0 à 70 PSU
±1.0% de la lecture ou 0.1 ppt
0.01 PSU
T63<2 sec
Capteur d’oxygène dissous
In-Situ
0 à 20 mg/L
±0,1 mg/L
0.01 mg/L
RDO Fast Cap: T63<3s, T90<30s, T95<45s
YSI
0 à 50 mg/L
0 à 20 mg/L: ±0.1 mg/L ou 1% de la lecture; 20 à 50 mg/L: ±5% de la lecture
0.01 mg/L
T63<5 sec
Capteur de chlorophylle
In-Situ
0-100 RFU, 0-1000 µg/L
Linearity: R2>0,999
0.001 RFU
T63<1s, T90<1s, T95<1s
YSI
0-100 RFU, 0-400 µg/L
Linearity: R2 >0.999
0.01 μg/L Chl; 0.01 RFU
T63<2 sec
Comme mentionné auparavant, si la surveillance continue est efficace, elle nécessite néanmoins une maintenance régulière, contrairement à la surveillance par satellite.
Toutefois, les innovations de YSI et In-Situ avec leurs sondes EXO2 et Aquatroll 800 offrent des alternatives moins contraignantes en termes de maintenance.
Ces sondes multiparamètres, adaptées au suivi continu, minimisent le besoin de maintenance grâce à leur design novateur. En moyenne, une calibration annuelle suffit pour maintenir leur efficacité, bien que la fréquence puisse varier selon le type de capteurs utilisés. Des nettoyages espacés de quatre à six mois, facilités par l’ajout de brosses nettoyantes, prolongent les intervalles de maintenance.
De plus, ces outils sont compatibles avec des systèmes de télémétrie avancés comme Vulink d’In-Situ, permettant la récolte et la transmission de données en temps réel de n’importe quel lieu, ce qui diminue le besoin de déplacements physiques. Cette avancée rend la surveillance continue à la fois plus simple et plus économique, optimisant l’utilisation du temps et des ressources.
L’emploi de ces sondes multiparamètres pour le suivi continu améliore grandement notre capacité à identifier et prévenir les floraisons algales en avance. Cela permet une action rapide contre les marées rouges à travers des mesures précises et en temps réel de données clés, enrichissant par la même occasion notre compréhension des dynamiques environnementales grâce à la collecte continue d’informations détaillées.
En résumé, notre exploration des marées rouges révèle la nécessité d’une surveillance pointue et d’une compréhension poussée de ces phénomènes. Les technologies avancées, telles que les sondes multiparamètres de YSI et In-Situ, sont vitales pour contrer cette menace émergente. Elles vont au-delà de l’enrichissement de nos connaissances, en jouant un rôle essentiel dans la prévention et la gestion des risques associés.
Face à cette réalité, il est crucial d’agir ensemble et d’intensifier notre vigilance. La protection des écosystèmes marins et la sécurité des communautés côtières appellent à une collaboration étroite entre tous les acteurs concernés.
En exploitant la surveillance continue et en adoptant une gestion proactive, nous pouvons affronter les marées rouges avec efficacité, préservant ainsi notre planète et l’avenir des prochaines générations.
