Comment se forment les efflorescences algales nuisibles et pourquoi elles se propagent

Quand l'eau vire au vert... ou au rouge

Chaque été, les villes côtières affichent des avertissements sur les plages. Les lacs deviennent épais et verts. Les pêcheries ferment. Parfois, l'eau du robinet devient impropre à la consommation. Le coupable est presque toujours le même : une efflorescence algale nuisible, ou EAN, une prolifération explosive et incontrôlée d'algues ou de cyanobactéries qui libère des toxines dangereuses pour les humains, les animaux et les écosystèmes entiers.

Les EAN ne sont pas nouvelles. Mais elles sont de plus en plus fréquentes, plus graves et plus difficiles à contenir. Comprendre comment elles se forment et pourquoi elles se propagent est devenu l'une des questions les plus urgentes en sciences de l'environnement.

Qu'est-ce qu'une efflorescence algale exactement ?

Les algues sont des organismes microscopiques, semblables à des plantes, qui existent naturellement dans pratiquement toutes les masses d'eau de la planète. Dans des conditions normales, elles constituent une base essentielle de la chaîne alimentaire aquatique. Une efflorescence se produit lorsque les conditions environnementales déclenchent une croissance rapide et incontrôlée, doublant parfois une population en une seule journée.

Toutes les efflorescences ne sont pas nuisibles. La désignation nuisible s'applique lorsque les organismes produisent des toxines, appauvrissent l'oxygène dans l'eau ou se développent à une densité telle qu'ils bloquent physiquement la lumière du soleil et étouffent la vie aquatique. Selon le National Ocean Service de la NOAA, les EAN peuvent se produire dans les eaux douces, marines et saumâtres de tous les continents.

Les deux principaux coupables biologiques sont :

• Les cyanobactéries (algues bleu-vert) : principale cause des EAN en eau douce. Malgré leur nom, il s'agit en fait de bactéries, et non de véritables algues. Elles produisent des toxines, notamment des microcystines, qui endommagent le foie, et des neurotoxines qui peuvent tuer les chiens quelques heures après l'exposition.
• Les dinoflagellés et les diatomées : phytoplancton marin microscopique responsable de la plupart des EAN océaniques, y compris la tristement célèbre « marée rouge » causée par Karenia brevis au large de la côte du Golfe de Floride.

La tempête parfaite : ce qui déclenche une efflorescence

Trois conditions, agissant ensemble, transforment un environnement aquatique sain en une soupe toxique :

1. Excès de nutriments : principalement l'azote et le phosphore provenant du ruissellement des engrais agricoles, des rejets d'eaux usées et des eaux pluviales urbaines. Lorsque ces nutriments se déversent dans les lacs et les eaux côtières, ils agissent comme des engrais pour les algues.
2. Eau chaude et calme : les algues prospèrent dans les températures chaudes et ont du mal à proliférer dans des conditions froides ou turbulentes. L'eau stratifiée leur permet de s'accumuler près de la surface ensoleillée.
3. Lumière du soleil abondante : la photosynthèse alimente une croissance explosive lorsque la lumière est abondante et que les nutriments ne sont pas limitants.

L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) décrit cette combinaison (surcharge de nutriments plus les bonnes conditions météorologiques) comme le mécanisme central de la plupart des événements d'EAN aux États-Unis.

Les dégâts qu'elles causent

Les conséquences vont bien au-delà de l'eau teintée de vert. Les Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC) considèrent les EAN comme un danger pour la santé publique, capable de provoquer des troubles gastro-intestinaux, des symptômes neurologiques, des irritations cutanées et, dans les cas graves, une insuffisance hépatique chez les personnes exposées à de l'eau ou à des fruits de mer contaminés.

Pour la faune, l'impact peut être catastrophique. Les efflorescences consomment de l'oxygène lorsqu'elles se décomposent, créant des zones mortes, des étendues d'eau hypoxiques où les poissons et les invertébrés suffoquent. Les toxines s'accumulent dans la chaîne alimentaire, nuisant aux dauphins, aux tortues de mer et aux oiseaux de mer qui se nourrissent de proies contaminées.

Sur le plan économique, le bilan est considérable. Les chercheurs de la Woods Hole Oceanographic Institution estiment que les EAN coûtent à l'économie américaine au moins 82 millions de dollars par an en moyenne, et que certains événements catastrophiques coûtent beaucoup plus cher. La marée rouge de 2018 en Floride a été liée à des pertes touristiques d'environ 2,7 milliards de dollars pour les communautés côtières. En 2014, une efflorescence dans le lac Érié a privé plus d'un demi-million d'habitants de Toledo, dans l'Ohio, d'eau potable pendant deux jours.

Le changement climatique accélère le problème

Les scientifiques sont de plus en plus préoccupés par le fait que le réchauffement climatique favorise les algues. Le réchauffement des eaux de surface prolonge la saison de croissance des cyanobactéries et pousse les conditions d'efflorescence dans des régions auparavant trop froides pour les supporter. Une étude de 2025 publiée dans Communications Earth & Environment a révélé que le réchauffement et le rafraîchissement des eaux côtières sont susceptibles d'augmenter la fréquence des EAN aux hautes latitudes, des zones qui avaient été historiquement épargnées.

Le National Institute of Environmental Health Sciences note que les changements dans les régimes de précipitations (des tempêtes plus intenses suivies de sécheresses) amplifient le ruissellement des nutriments dans les cours d'eau, alimentant davantage les conditions d'efflorescence. Le rapport spécial du GIEC sur l'océan et la cryosphère est devenu le premier document majeur du GIEC à établir un lien direct entre les EAN et le changement climatique en tant que menace systémique.

Peut-on prévenir les efflorescences ?

Il n'existe pas de solution unique, mais les interventions les plus efficaces ciblent le problème des nutriments à la source : réduire l'utilisation d'engrais à proximité des cours d'eau, moderniser les infrastructures de traitement des eaux usées et restaurer les zones humides tampons qui absorbent le ruissellement avant qu'il n'atteigne les eaux libres. La NOAA exploite un système national de surveillance des EAN utilisant l'imagerie satellitaire, les bouées océaniques et l'échantillonnage sur le terrain pour émettre des prévisions, un concept similaire à la prévision météorologique, donnant aux communautés côtières des jours d'avertissement avant que les niveaux de toxines ne deviennent dangereux.

Tant que le réchauffement se poursuivra et que la pollution par les nutriments persistera, les efflorescences algales nuisibles resteront l'une des intersections les plus claires et les plus coûteuses de la dégradation de l'environnement et de la santé publique. La marée verte est un symptôme : de l'agriculture, du climat, de la façon dont les systèmes hydriques réagissent lorsqu'ils sont poussés trop loin.