Impacts sur la vie marine

Traditionnellement, les impacts de la pollution par les eaux usées ont été associés à la santé humaine, mais les effets néfastes de la pollution par les eaux usées sur la vie marine - et les impacts indirects qu'ils ont sur les personnes - ne peuvent être ignorés. Les eaux usées transportent des agents pathogènes, des nutriments, des contaminants et des solides dans l'océan qui peuvent provoquer le blanchissement des coraux, des maladies et la mortalité des coraux, des poissons et des crustacés. La pollution des eaux usées peut également modifier la température des océans, le pH, la salinité et les niveaux d'oxygène, perturbant les processus biologiques et les environnements physiques essentiels à la vie marine.

Agents pathogènes

La pollution des eaux usées augmente l'exposition des coraux aux virus, bactéries ou autres micro-organismes pathogènes, collectivement appelés agents pathogènes. Les épidémies de deux des maladies coralliennes les plus courantes, la variole blanche et la maladie de la bande noire, ont été liées à la pollution par les eaux usées. La variole blanche est directement causée par l'agent pathogène de l'intestin humain Serratia marcescens, tandis que la maladie de la bande noire est fortement associée à un couvert de macroalgues qui augmente dans les eaux polluées.

Corail Elkhorn avec la vérole blanche

Photo © James Porter/Fondation nationale des sciences

Corail cérébral symétrique avec maladie de la bande noire

Photo © Christina Kellogg/USGS

Nutriments

Les nutriments sont des éléments constitutifs essentiels de la vie marine. Cependant, l'excès de nutriments provenant de sources terrestres de pollution - comme le ruissellement agricole et les eaux usées - dans l'environnement marin provoque le blanchissement et la maladie des coraux, une diminution de la reproduction des coraux, une diminution de l'intégrité du squelette des coraux, une diminution de la couverture corallienne et de la biodiversité, une augmentation de l'ombrage du phytoplancton et une prolifération d'algues . Comme les coquillages filtrent les nutriments de l'eau pour la formation des coquillages et des tissus, ils absorbent également des agents pathogènes et d'autres polluants. Une contamination excessive peut entraîner une détérioration de la santé des mollusques. La charge continue de nutriments et les proliférations d'algues qui en résultent peuvent dévaster les récifs coralliens et les écosystèmes côtiers et devraient augmenter en fréquence et en échelle en raison du changement climatique.

Les proliférations d'algues consomment de l'oxygène et bloquent la lumière du soleil dont les plantes sous-marines ont besoin pour produire de l'oxygène, ce qui crée un environnement avec de faibles niveaux d'oxygène dissous appelé hypoxie. À mesure que l'oxygène est épuisé, les poissons et les crabes s'éloignent. Les environnements hypoxiques peuvent déclencher des événements de blanchissement des coraux, entraînant une augmentation des dommages et une diminution de la capacité de récupération des coraux. Ces environnements appauvris en oxygène devraient augmenter en fréquence et en gravité avec le changement climatique.

Réponses de la vie marine à l'hypoxie légère et sévère, y compris les changements dans les processus physiologiques, les choix d'habitat et la survie. Remarque : BBD signifie maladie de la bande noire. Source : Nelson et Altieri 2019

Une prolifération d'algues dans la Great South Bay en 2017, l'année où Long Island a connu la marée brune la plus intense à ce jour (> 2.3 millions de cellules / mL). Photo © Chris Gobler

Les nutriments contenus dans les eaux usées stimulent la croissance des algues. Les proliférations d'algues qui en résultent à la surface de l'océan empêchent la lumière du soleil d'atteindre les zooxanthelles qui effectuent la photosynthèse pour fournir aux coraux de la nourriture et de l'oxygène. Sans suffisamment d'oxygène, les coraux ne peuvent ni respirer ni produire le carbonate de calcium nécessaire à la construction de leur squelette.

Les proliférations d'algues contribuent au réchauffement et à l'acidification des océans et peuvent produire des toxines qui peuvent tuer les poissons, les mammifères et les oiseaux, et peuvent provoquer des maladies humaines ou même la mort dans des cas extrêmes.

Solides et autres contaminants

Les eaux usées contiennent également des matières solides en suspension, telles que des matières végétales en décomposition, des algues, des minéraux et du limon, qui flottent dans l'eau. Dans l'océan, ces solides peuvent :

Bloquer la lumière. Ces solides flottent dans l'eau, bloquant la lumière du soleil. Selon la quantité et la durée pendant laquelle les solides restent, cela peut entraîner une diminution de la photosynthèse et de la croissance des coraux.
Coraux de détresse. Lorsque ces solides se déposent sur les coraux, cela provoque un stress physique, notamment un étouffement, une diminution de la production alimentaire et une reproduction réduite.
Filtres obstrués. Les particules en suspension sont ingérées par les coquillages, obstruant leurs filtres.
Diminuer la clarté de l'eau. La clarté réduite de l'eau rend également plus difficile pour les poissons de trouver de la nourriture et peut perturber la reproduction.

Contaminants de préoccupation émergente (CEC) sont des polluants dans les plans d'eau qui peuvent avoir des impacts écologiques ou sur la santé humaine, et ne sont généralement pas réglementés par les lois environnementales actuelles. Les sources de ces polluants comprennent les produits chimiques agricoles, les eaux de ruissellement des villes, les produits ménagers ordinaires (tels que les savons et les désinfectants) et les produits pharmaceutiques. Les CEC se trouvent dans les effluents d'eaux usées traitées plus fréquemment et à des concentrations plus élevées que par le passé, et il a été démontré que beaucoup s'accumulent dans les tissus de la vie marine.

Les herbicides endommager les algues symbiotiques, affectant la photosynthèse et provoquant le blanchissement. Métaux et composés synthétiques comme les biphényles polychlorés (PCB) ont un effet toxique sur les coraux et autres espèces marines. Ils ont un impact sur la reproduction, l'alimentation et la croissance des coraux, ce qui réduit ensuite les options d'habitat pour d'autres organismes. Chez les poissons, ils s'accumulent dans le réseau trophique et augmentent les taux de mortalité chez les plus gros poissons. Pharmaceutiques peut également avoir des effets sur le comportement et la santé des poissons. Les recherches sur cette vaste catégorie de polluants n'ont commencé que récemment et il en faut beaucoup plus pour définir les contaminants et leurs impacts.

Perturbateurs endocriniens

Les perturbateurs endocriniens, composés qui ont un impact sur le système endocrinien, sont un type de CEC particulièrement préoccupant. Ceux-ci incluent les hormones naturelles ou synthétiques ainsi que les produits chimiques produits à des fins textiles, plastiques, domestiques ou agricoles. La recherche a commencé à montrer comment ces polluants nuisent à la vie marine :

À de faibles concentrations, il a été démontré que les antidépresseurs ont un impact sur le comportement des poissons et causent la mortalité.
Les hormones synthétiques et les perturbateurs endocriniens, comme les œstrogènes des pilules contraceptives ou les parabens présents dans les savons, peuvent nuire à la reproduction et contribuer aux tendances agressives chez les poissons.
Des études récentes ont identifié des perturbateurs endocriniens qui se bioaccumulent dans les tissus des poissons.
Chez les coraux, les perturbateurs endocriniens diminuent le nombre de faisceaux œuf-sperme et réduisent les taux de croissance.

Explorez les étude de cas de Puako, Hawaï où la pollution des eaux usées a été identifiée comme le plus grand contributeur à la baisse de la biomasse des poissons et la communauté a travaillé pour identifier et traiter les sources de pollution des eaux usées.