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Prolifération et accumulation d’algues vertes du genre Ulva appelées communément « laitue de mer » sur la plage de Saint-Michel en Grève (côte d'Armor) liées à l'eutrophisation du milieu marin.. © Inra, LE BASTARD Rémi

L'eutrophisation

Cet ouvrage présente les connaissances scientifiques disponibles sur le phénomène de l’eutrophisation.

Mis à jour le 12/07/2018
Publié le 05/07/2018

L’eutrophisation touche de nombreux lacs, réservoirs, rivières et zones côtières, en France et dans le monde. Elle génère des perturbations majeures pour les écosystèmes aquatiques et a des impacts sur les biens et les services associés, sur la santé humaine et sur les activités économiques. Dans certains espaces, elle est devenue une question socialement vive. Les débats sur l’identification des facteurs et des niveaux de risque d’eutrophisation ont conduit les ministères en charge de l’environnement et de l’agriculture à confier au CNRS, à l’Ifremer, à l’Inra et à Irstea, la réalisation d’une expertise scientifique collective permettant d’orienter les politiques publiques.

Cette expertise établit un état des lieux critique sur les connaissances scientifiques disponibles au niveau international sur les causes, les mécanismes, les conséquences et la prédictibilité des phénomènes d’eutrophisation. Elle identifie les notions considérées comme certaines et celles encore entachées d’incertitudes, les lacunes, les questions faisant l’objet de controverses scientifiques, ainsi que les leviers d’action existants et les dispositifs mis en place pour surveiller et lutter contre l’eutrophisation.

L’expertise scientifique collective consiste en une analyse des publications scientifiques mondiales, visant à extraire, discuter et assembler les éléments pertinents pour éclairer des questions posées par des commanditaires extérieurs, généralement les pouvoirs publics. Cette expertise, rendue publique en septembre 2017, a été réalisée par 43 experts scientifiques, spécialistes de différentes disciplines et appartenant à divers organismes de recherche. 

 

Les auteurs :

Gilles Pinay est directeur de recherches au CNRS. C’est un écologiste spécialiste de la régulation biogéochimique des pollutions diffuses, notamment azotées dans les paysages agricoles, depuis les sols jusqu’aux cours d’eaux. 

Chantal Gascuel, agrohydrologue à l’Inra de Rennes, étudie les relations entre agriculture, paysage et qualité des eaux. Elle est responsable des questions du sol et de l’eau à la direction scientifique Environnement de l’Inra.  

Alain Ménesguen, normalien, agrégé de sciences naturelles, est docteur en océanographie biologique et chercheur en modélisation des écosystèmes côtiers au centre Ifremer de Bretagne. Il a notamment étudié les liens entre enrichissement azoté et marées vertes ou eaux colorées.

Yves Souchon est directeur de recherche à l’Irstea. Hydroécologue, il a axé ses recherches sur des approches utiles au diagnostic du fonctionnement des bassins versants, concernant les composantes physiques (hydromorphologie), géochimiques et biologiques (poissons et macro-invertébrés). 

Morgane Le Moal est docteure en océanographie et ingénieure de recherche au CNRS. Elle est spécialisée dans l’étude de certains groupes phytoplanctoniques et de macrophytes marins. Depuis 2011, elle coordonne des expertises collectives se situant à l’interface sciences/gestion de l’eau. 

Alix Levain est docteure en anthropologie de l’environnement et chercheuse associée à l’UMR Eco-anthropologie et ethnobiologie (Muséum national d’histoire naturelle). Elle étudie les formes de confrontation et de prise en charge des problèmes environnementaux, en particulier des pollutions aquatiques, dans différents contextes historiques et culturels. 

Claire Étrillard est docteure en droit privé et ingénieur d’études à l’Inra au sein de l’UMR Smart-Lereco. Elle est spécialisée en droit de l’environnement appliqué à l’agriculture.

Florentina Moatar, professeure en hydrologie environnementale à l’université François-Rabelais de Tours, travaille sur la Loire depuis une vingtaine d’années. Ses recherches portent sur l’analyse des transferts d’eau et de matière, les impacts du changement climatique et les activités anthropiques sur les systèmes fluviaux. 

Alexandrine Pannard est maître de conférences en écologie aquatique à l’Université de Rennes 1 depuis 2010. À travers le suivi de plans d’eau et d'expérimentations, elle analyse comment la production primaire et la structure des communautés de phytoplancton sont contrôlées par les paramètres environnementaux. 

Philippe Souchu est chercheur à l’Ifremer, expert sur l’eutrophisation des écosystèmes marins. Il s’intéresse particulièrement aux cycles biogéochimiques des nutriments (N, P et Si) dans les eaux côtières. 

 

L’eutrophisation

Manifestations, causes, conséquences et prédictibilité 

Editions Quae – coll. Matière à débattre & décider – 176 pages, juin 2018 – 29 euros

EXTRAITS

Vers des changements systémiques dans les exploitations agricoles et les territoires ruraux 

Intégrer l’enjeu de l’eutrophisation avec d’autres enjeux de l’agriculture est une première voie. L’agriculture peut avoir l’objectif, pour des raisons écologiques, mais aussi économiques, d’accroître l’efficacité de l’usage des nutriments, de tendre vers une moindre dépendance aux intrants (nutriments, pesticides) dans les systèmes de production agricole. Les voies, reposant sur des principes de l’agroécologie, sont basées sur le choix des espèces et variétés cultivées, sur des rotations optimisant l’utilisation des nutriments, alternant dans le temps et dans l’espace des cultures complémentaires, des cultures en mélange, permettant de mieux explorer les ressources du sol en nutriments, l’application de fertilisants adaptés aux conditions locales de sols, le développement d’inhibiteurs, d’engrais verts et résidus de culture, contrôlant la libération des nutriments, le développement des légumineuses permettant la fixation d’azote atmosphérique, un travail du sol simplifié et une couverture permanente du sol. Il s’agit de favoriser une alimentation animale à partir de productions végétales locales, de favoriser le recyclage des nutriments issus des filières animales, en traitant les effluents grâce à des stations d’épuration dénitrifiant l’azote et récupérant le phosphore, en utilisant des effluents urbains vers les sols et filières végétales, etc. Certaines de ces pistes sont développées en agriculture biologique. La gestion précise des nutriments reste cependant difficile dans les systèmes à très forts apports de matières organiques (élevage, systèmes légumiers, etc.), même dans des systèmes d’agriculture biologique. 

Intégrer l’enjeu de l’eutrophisation avec d’autres enjeux environnementaux, dans une logique d’économie circulaire, est la seconde voie. Le phosphore est désormais déclaré par l’Union européenne comme une ressource limitée : sa gestion et son recyclage sont nécessaires, ne serait-ce que du point de vue économique. Par ailleurs, dans un contexte de réchauffement climatique, la consommation énergétique liée à la synthèse chimique de l’azote ou le transport des matières fertilisantes et de l’alimentation animale est une préoccupation actuelle forte. Il en est de même pour la question du stockage des matières organiques dans les sols et les océans, qui touche à la notion d’exportation et de séquestration du carbone atmosphérique, en synergie avec le stockage de l’azote et du phosphore. Ces enjeux de prise en compte d’une planète aux ressources limitées et d’une nécessaire atténuation du changement climatique sont susceptibles de promouvoir des trajectoires plus globales, dans le cadre d’une transition écologique de l’agriculture et de filières de traitements des déchets. Il peut enfin s’agir de remettre l’Homme au sein de l’écosystème, en prenant en compte son système alimentaire, la manière dont il impacte les modes de production et les flux qui en découlent.  

 

La dynamique des connaissances et les relations entre sciences et politiques

Pour faire face à l’incertitude et à la complexité des problèmes d’eutrophisation, un consensus s’est donc progressivement construit pour les aborder simultanément dans leurs dimensions scientifique et politique. Les gestionnaires des milieux, et de l’environnement de manière plus générale, sont à l’interface de la production scientifique et de l’application de mesures visant à enrayer les processus d’eutrophisation. Le partage des savoirs entre scientifiques et gestionnaires n’est pas seulement dépendant de l’état des connaissances concernant l’eutrophisation, mais également de la manière dont ces connaissances sont diffusées et partagées. Il est ainsi impossible de comprendre la production et la diffusion des connaissances utiles à la gestion de l’eutrophisation sans les relier à leurs contextes sociopolitiques d’émergence et de lieux de diffusion. C’est dans cette perspective que des travaux s’intéressent, plus particulièrement, à la réception et à la coconstruction de connaissances hors de la sphère « scientifiques/gestionnaires ». Ces travaux concernent majoritairement les agriculteurs dont les pratiques impactent les milieux aquatiques et sont, à ce titre, réglementées. Plus rarement, ils s’intéressent à la gestion des déchets et des eaux usées et concernent ainsi une population plus large et les opérateurs publics locaux. 

Les processus d’eutrophisation sont alors abordés comme des problèmes sociopolitiques, dans le cadre de réflexions plus larges sur la qualité de la démocratie en contexte de fortes incertitudes, comme condition d’une bonne prise en charge des problèmes environnementaux. Plus que de développer la connaissance, il s’agit alors d’aller dans le sens du développement d’un modèle politique de dialogue autour des connaissances. Ce changement aurait plusieurs vertus :


– faciliter la mise en évidence des liens entre problèmes locaux (l’approvisionnement en eau, le développement local, la cohabitation des activités et des usages, la qualité des milieux, etc.) et les changements globaux, notamment la perturbation des cycles biogéochimiques de l’azote et du phosphore ; 

– permettre d’appréhender conjointement l’ensemble des processus qui agissent sur la qualité de l’eau et la diversité des dimensions à prendre en compte ;


– s’inscrire dans une perspective finalisée, dans un contexte où la gestion s’appuie très fortement sur la production et l’interprétation de données scientifiques ; 

– faire de la qualité de la communication entre des acteurs sociaux, et plus largement de la reconnaissance de la pluralité des regards, des savoirs et des formes de problématisation, une condition de la réussite des politiques mises en œuvre, allant au-delà du simple dialogue entre la recherche et les organismes gestionnaires, intégrant le poids des activités humaines dans les processus d’eutrophisation et les implications sociales et économiques des actions de remédiation. 

Les savoirs relatifs à l’eutrophisation, ses causes et ses impacts sont en effet au centre des questionnements non seulement dans leurs significations, mais surtout dans leur capacité à créer du lien et du sens au sein des rapports sociaux. En particulier, la façon dont les connaissances scientifiques sont mobilisées dans les politiques de lutte contre l’eutrophisation a fait l’objet de lectures circonstanciées et souvent critiques dans la littérature. Le défi majeur consiste ainsi en une transformation effective des interfaces science-politique pour permettre la compréhension, la sensibilisation, la mobilisation des acteurs et leur participation effective dans des politiques qui sont exigeantes en termes d’objectifs, s’inscrivent dans le long terme et mettent en relation des mondes sociaux aux cultures et aux intérêts parfois très éloignés.

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