MAREES VERTES en BRETAGNE:MAREES VERTES en BRETAGNE:

Les causes et les remèdesLes causes et les remèdes

Alain MénesguenAlain Ménesguen

IFREMER/Centre de BrestIFREMER/Centre de Brest

Département «Département « Dynamiques de l’Environnement CôtierDynamiques de l’Environnement Côtier »»

Colloque BioEau « Qualité de l’eau en Bretagne », Mor laix, 30 novembre 2012

LA DESCRIPTION DU LA DESCRIPTION DU

PHENOMENE DE PHENOMENE DE

«« MAREES VERTESMAREES VERTES »»«« MAREES VERTESMAREES VERTES »»

L’algue majoritairement L’algue majoritairement

responsable en Bretagne...responsable en Bretagne...

Ulva armoricana (Dion et al., 1998)

La marée verte au printempsLa marée verte au printemps

La marée verte en étéLa marée verte en été

Hydrogène sulfuré H 2S (toxique)

La répartition dans l’Ouest de la FranceLa répartition dans l’Ouest de la France

Les 3 variantes de marée verteLes 3 variantes de marée verte

dans l’Ouestdans l’Ouest

Sur vasières

Sur plages sableuses

Après arrachage mixte(vertes-brunes-rouges)

Sur vasières

L’évolution de 1997 à 2010L’évolution de 1997 à 2010

DéfinitionDéfinition

Les «Les « marées vertesmarées vertes » constituent une forme» constituent une forme

d’d’eutrophisation côtièreeutrophisation côtière, c, c ’est à dire de’est à dire dedéveloppement d'algues excessifdéveloppement d'algues excessif

par rapport aux capacités d'assimilation physique par rapport aux capacités d'assimilation physique

et biologique de l'écosystème.et biologique de l'écosystème.

En milieu ouvert (Bretagne), elles perturbent les En milieu ouvert (Bretagne), elles perturbent les En milieu ouvert (Bretagne), elles perturbent les En milieu ouvert (Bretagne), elles perturbent les équilibres écologiques et causent deséquilibres écologiques et causent des : :

�� nuisances au tourisme, à la pêche et à la nuisances au tourisme, à la pêche et à la conchylicultureconchyliculture

�� risques sanitaires pour la population littoralerisques sanitaires pour la population littorale

En lagunes (Languedoc), elles peuvent causer en En lagunes (Languedoc), elles peuvent causer en été laété la mort par anoxiemort par anoxie de l'écosystème(malaïgue)de l'écosystème(malaïgue)

LES CAUSES IDENTIFIEES PAR LES CAUSES IDENTIFIEES PAR

LES SCIENTIFIQUESLES SCIENTIFIQUES

1.1.1.1.1.1.1.1.Pourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuventPourquoi les marées vertes peuvent--------elles elles elles elles elles elles elles elles

s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées s’accumuler dans des baies ouvertes balayées

par la marée?par la marée?par la marée?par la marée?par la marée?par la marée?par la marée?par la marée?

Condition 1: eaux claires peu profondes

Condition 2: eaux confinées

(Ménesguen et Salomon, 1988)

2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. EstEstEstEstEstEstEstEst--------ce l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôlece l’azote ou le phosphore qui contrôle

l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?

Ce que nous ditl’algue elle-même :

Ce que nous dit

2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. EstEstEstEstEstEstEstEst--------ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle ce l’azote ou le phosphore qui contrôle

l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?l’importance annuelle de la marée verte?

Ce que nous ditl’écosystème d’une baie :

Condition 3: eaux très enrichies en azote

3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. 3. Y aY aY aY aY aY aY aY a--------tttttttt--------il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des il des preuves d’une augmentation récente des

apports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonneapports azotés à la mer côtière bretonne ????????

19714,4 mg/l

20092009

4. 4. Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?(Aspect spatial)(Aspect spatial)

Source: Statistiques 2007 ou 2008 du Ministère de l’Agriculture, in « La France agricole »

4. 4. Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?Quelle en est la cause ?(Aspect temporel)(Aspect temporel)

App

orts

ann

uels

d’a

zote

en

Bre

tagn

e (m

illie

rs d

e to

nne

s)

Concentration m

oyenne de l’eau douce en nitrate (mg

/L)

Nitrate dans l’eau d’infiltration au toit de la nappe en Bretagne

Nitrate dans la Vilaine (quantile 90)

d’après Aquilina (com.pers)

App

orts

ann

uels

d’a

zote

en

Bre

tagn

e (m

illie

rs d

e to

nne

s)

Concentration m

oyenne de l’eau douce en nitrate (mg

/L)

Nitrate dans la Vilaine (moyenne)

Conclusion: les eaux des rivières et des nappes souterraines de Bretagne réagissent VITE aux variations d’apports fertilisants

sur les bassins versants

Résumé :Résumé :

Que fautQue faut--il pour provoquer une «il pour provoquer une « marée vertemarée verte » ?» ?

�� Un bon éclairement des algues => Un bon éclairement des algues => faible faible faible faible faible faible faible faible

profondeurprofondeurprofondeurprofondeurprofondeurprofondeurprofondeurprofondeur

�� Un confinement physique de la biomasse formée Un confinement physique de la biomasse formée

=> => lagunes semilagunes semilagunes semilagunes semilagunes semilagunes semilagunes semilagunes semi--------ferméesferméesferméesferméesferméesferméesferméesfermées ou ou baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à baies ouvertes à

faible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduellefaible circulation résiduelle

�� Une alimentation suffisante en nutriments, Une alimentation suffisante en nutriments,

surtout azotés (surtout azotés (nitratenitratenitratenitratenitratenitratenitratenitrate ou ou ammoniumammoniumammoniumammoniumammoniumammoniumammoniumammonium) )

essentiellement en fin de printemps et en été essentiellement en fin de printemps et en été

(=> (=> B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V B.V granitiques plus propices que B.V

schisteuxschisteuxschisteuxschisteuxschisteuxschisteuxschisteuxschisteux, car flux de nitrate plus constant), car flux de nitrate plus constant)

DES REMEDES ?DES REMEDES ?

LL ’action publique curative’action publique curative

Ramassage

sur l’estran

Ramassage

dans l’eau

Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?Des actions préventives possibles?

�� Augmenter la turbidité (dragages à Venise)Augmenter la turbidité (dragages à Venise)

Chaluter les algues vers des chenaux profonds (Brest)Chaluter les algues vers des chenaux profonds (Brest)

�� Diminuer le confinement physique (lac de Tunis)Diminuer le confinement physique (lac de Tunis)�� Diminuer le confinement physique (lac de Tunis)Diminuer le confinement physique (lac de Tunis)

�� Réduire à la source les apports azotés : Réduire à la source les apports azotés :

-- nitrate agricole (9 bassins PROLITTORAL et Plan Anitrate agricole (9 bassins PROLITTORAL et Plan A--V)V)

-- ammonium urbain (STEP Vannes)ammonium urbain (STEP Vannes)

L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles L’application des modèles

mathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décisionmathématiques à l’aide à la décision

1.D’abord reproduire la situation actuelle

2. Calculer le rôle de chaque rivière dans la situa tion actuelle

3. Tester l’effet de réductions ciblées d’apports d e nitrate(exemple de 5 baies PROLITTORAL)

2. Calculer le rôle de chaque rivière dans la situa tion actuelle(exemple des baies de Saint-Michel en grève et Locq uirec -22)

2/ Simulation de scénarios de réduction des apports de nitrate (1)

Yar

Roscoat v

Kerdu

Traou-Bigot

Quinquis

Mise en évidence de l’effet non-linéaire des réductions

d’apports de nitrate

2/ Simulation de scénarios de réduction des apports de nitrate (2)

Fresnaye

St Brieuc

Recouvrement mesuré (ha)et biomasse simulée(tonnes poids frais)

Teneur des ulves en azote(‰ poids sec)

mesurée et simulée

Modèles de sites PROLITTORALréalisés par le CEVA

(modèle Ifremer-CEVA MARS-Ulve)

Lannion

Guissény

Douarnenez

Lannion 2005Douarnenez 2005 St-Brieuc 2002Guissény 2 005 Fresnaye 2004

5 mg.l-1 69 77 54 71 74

10 mg.l-1 51 60 41 53 62

15 mg.l-1 36 44 30 41 51

20 mg.l-1 23 29 31 42

25 mg.l-1 13 15 25 31

30 mg.l-1 6 8 18 24

Abattement simulé (%) de la marée verte en fonction de la teneur des rivières en nitrate

10mg/L NO 3 diminue environ la marée verte de moitié

Bilan Bilan Bilan Bilan Bilan Bilan Bilan Bilan (repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD(repris par le rapport de mai 2012 de la mission CGEDD-------- CGAAER)CGAAER)CGAAER)CGAAER)CGAAER)CGAAER)CGAAER)CGAAER)

11111111//////// LesLesLesLesLesLesLesLes connaissancesconnaissancesconnaissancesconnaissancesconnaissancesconnaissancesconnaissancesconnaissances scientifiques,scientifiques,scientifiques,scientifiques,scientifiques,scientifiques,scientifiques,scientifiques, enenenenenenenen BretagneBretagneBretagneBretagneBretagneBretagneBretagneBretagne commecommecommecommecommecommecommecomme dansdansdansdansdansdansdansdans lelelelelelelele mondemondemondemondemondemondemondemonde entier,entier,entier,entier,entier,entier,entier,entier, désignentdésignentdésignentdésignentdésignentdésignentdésignentdésignentsanssanssanssanssanssanssanssans contestecontestecontestecontestecontestecontestecontesteconteste l’augmentationl’augmentationl’augmentationl’augmentationl’augmentationl’augmentationl’augmentationl’augmentation desdesdesdesdesdesdesdes apportsapportsapportsapportsapportsapportsapportsapports d’azoted’azoted’azoted’azoted’azoted’azoted’azoted’azote commecommecommecommecommecommecommecomme responsableresponsableresponsableresponsableresponsableresponsableresponsableresponsable dededededededede lalalalalalalalaproliférationproliférationproliférationproliférationproliférationproliférationproliférationprolifération desdesdesdesdesdesdesdes ulvesulvesulvesulvesulvesulvesulvesulves::::::::

NeNe paspas confondreconfondre avecavec l’eutrophisationl’eutrophisation desdes eauxeaux doucesdouces parpar lesles micromicro--alguesalgues bleuesbleues(qui(qui nene sontsont limitéeslimitées queque parpar lele phosphorephosphore carcar elleselles peuventpeuvent assimilerassimiler l’azotel’azote gazeuxgazeuxdissous)dissous)

22222222//////// LesLesLesLesLesLesLesLes étudesétudesétudesétudesétudesétudesétudesétudes scientifiquesscientifiquesscientifiquesscientifiquesscientifiquesscientifiquesscientifiquesscientifiques ontontontontontontontont donnédonnédonnédonnédonnédonnédonnédonné depuisdepuisdepuisdepuisdepuisdepuisdepuisdepuis 2020202020202020 ansansansansansansansans lesleslesleslesleslesles élémentsélémentsélémentsélémentsélémentsélémentsélémentséléments déterminantsdéterminantsdéterminantsdéterminantsdéterminantsdéterminantsdéterminantsdéterminants

pourpourpourpourpourpourpourpour l’actionl’actionl’actionl’actionl’actionl’actionl’actionl’action àààààààà menermenermenermenermenermenermenermener (réduction(réduction(réduction(réduction(réduction(réduction(réduction(réduction desdesdesdesdesdesdesdes fuitesfuitesfuitesfuitesfuitesfuitesfuitesfuites azotéesazotéesazotéesazotéesazotéesazotéesazotéesazotées d’origined’origined’origined’origined’origined’origined’origined’origine agricole)agricole)agricole)agricole)agricole)agricole)agricole)agricole)

33333333//////// L’étudeL’étudeL’étudeL’étudeL’étudeL’étudeL’étudeL’étude d’aspectsd’aspectsd’aspectsd’aspectsd’aspectsd’aspectsd’aspectsd’aspects écologiquesécologiquesécologiquesécologiquesécologiquesécologiquesécologiquesécologiques encoreencoreencoreencoreencoreencoreencoreencore peupeupeupeupeupeupeupeu connusconnusconnusconnusconnusconnusconnusconnus dudududududududu phénomènephénomènephénomènephénomènephénomènephénomènephénomènephénomène (remplacement(remplacement(remplacement(remplacement(remplacement(remplacement(remplacement(remplacement

desdesdesdesdesdesdesdes ulvesulvesulvesulvesulvesulvesulvesulves parparparparparparparpar desdesdesdesdesdesdesdes CladophoraCladophoraCladophoraCladophoraCladophoraCladophoraCladophoraCladophora vertesvertesvertesvertesvertesvertesvertesvertes ouououououououou desdesdesdesdesdesdesdes PylaïellaPylaïellaPylaïellaPylaïellaPylaïellaPylaïellaPylaïellaPylaïella brunesbrunesbrunesbrunesbrunesbrunesbrunesbrunes enenenenenenenen cascascascascascascascas dededededededede réductionréductionréductionréductionréductionréductionréductionréductiondesdesdesdesdesdesdesdes apportsapportsapportsapportsapportsapportsapportsapports azotés,azotés,azotés,azotés,azotés,azotés,azotés,azotés, rôlerôlerôlerôlerôlerôlerôlerôle desdesdesdesdesdesdesdes spores,spores,spores,spores,spores,spores,spores,spores, impactimpactimpactimpactimpactimpactimpactimpact desdesdesdesdesdesdesdes dépôtsdépôtsdépôtsdépôtsdépôtsdépôtsdépôtsdépôts sursursursursursursursur lalalalalalalala faunefaunefaunefaunefaunefaunefaunefaune marinemarinemarinemarinemarinemarinemarinemarine……………………))))))))nenenenenenenene modifieramodifieramodifieramodifieramodifieramodifieramodifieramodifiera paspaspaspaspaspaspaspas lesleslesleslesleslesles conclusionsconclusionsconclusionsconclusionsconclusionsconclusionsconclusionsconclusions opérationnellesopérationnellesopérationnellesopérationnellesopérationnellesopérationnellesopérationnellesopérationnelles

ParPar contre,contre, lesles impactsimpacts économiqueséconomiques littorauxlittoraux (commerce,(commerce, patrimoinepatrimoine

immobilierimmobilier……)) restentrestent trèstrès malmal connusconnus..

RésultatRésultatRésultatRésultatRésultatRésultatRésultatRésultat crucialcrucialcrucialcrucialcrucialcrucialcrucialcrucial :::::::: uneune petitepetite diminutiondiminution desdes teneursteneurs enen nitratenitrate desdes BB..VV concernésconcernés

nene suffirasuffira paspas àà diminuerdiminuer lesles maréesmarées vertesvertes

ConséquenceConséquenceConséquenceConséquenceConséquenceConséquenceConséquenceConséquence :::::::: nene paspas prétexterprétexter dede l’effetl’effet nulnul desdes premièrespremières diminutionsdiminutions dede

nitratenitrate pourpour prétendreprétendre queque l’azotel’azote n’estn’est paspas lele levierlevier efficaceefficace

Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de Conclusions du rapport de

mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission mai 2012 de la mission

CGEDDCGEDDCGEDDCGEDDCGEDDCGEDDCGEDDCGEDD-------- CGAAERCGAAERCGAAERCGAAERCGAAERCGAAERCGAAERCGAAER

CONCLUSIONCONCLUSION

�� Les marées vertesLes marées vertes: la partie bien visible : la partie bien visible (littorale) des dérèglements écologiques créés (littorale) des dérèglements écologiques créés par la fertilisation azotée excessive, qui ne doit par la fertilisation azotée excessive, qui ne doit pas faire oublier les autres dérèglements moins pas faire oublier les autres dérèglements moins visibles (en pleine mer) causés dans le visibles (en pleine mer) causés dans le phytoplancton (hypoxie de fond, stimulation phytoplancton (hypoxie de fond, stimulation phytoplancton (hypoxie de fond, stimulation phytoplancton (hypoxie de fond, stimulation d’espèces toxiques)d’espèces toxiques)

�� Les marées vertesLes marées vertes: une pollution installée pour : une pollution installée pour longtemps en Bretagne, révélatrice de conflits longtemps en Bretagne, révélatrice de conflits d’intérêt et de la lenteur des actions sur les causesd’intérêt et de la lenteur des actions sur les causes