Impacts sur la vie marine

Tuyau d'égout sous-marin. Photo © Grafner/iStock

Les impacts de la pollution des eaux usées ont des effets néfastes sur la santé humaine et la vie marine. Les eaux usées transportent des agents pathogènes, des nutriments, des contaminants et des solides dans l'océan, ce qui peut provoquer le blanchissement des coraux, ainsi que des maladies et la mortalité des coraux, des poissons et des crustacés. La pollution des eaux usées peut également modifier la température, le pH, la salinité et les niveaux d’oxygène des océans, perturbant ainsi 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 une couverture de macroalgues qui augmente dans les eaux polluées. Les agents pathogènes peuvent également nuire aux invertébrés, notamment aux coquillages, car ils absorbent également des agents pathogènes et d’autres polluants lorsqu’ils filtrent l’eau des océans.

À gauche : corail Elkhorn avec vérole blanche. Photo © James Porter/Fondation nationale des sciences. À droite : Corail cérébral symétrique atteint de la maladie de la bande noire. Photo © Christina Kellogg/USGS

À gauche : corail Elkhorn avec vérole blanche. Photo © James Porter/Fondation nationale des sciences. À droite : Corail cérébral symétrique atteint de la 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 les maladies des coraux, une diminution de la reproductivité 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. . ref Les nutriments peuvent également nuire à d’autres invertébrés marins, y compris les coquillages qui filtrent les nutriments de l’eau pour la formation de coquilles et de tissus, entraînant une détérioration de la santé des coquillages. Une charge continue de nutriments peut entraîner une prolifération d'algues, qui peut dévaster les récifs coralliens et les écosystèmes côtiers et qui devrait augmenter en fréquence et en ampleur en raison du changement climatique.

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

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.

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

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

 

Solids

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

  • Bloquez la lumière du soleil, ce qui peut entraîner une diminution de la photosynthèse et de la croissance des coraux.
  • Provoque un stress physique, notamment l’étouffement, une diminution de la production alimentaire et une reproduction réduite des coraux.
  • Obstruer les filtres des coquillages à mesure que des particules en suspension sont ingérées.
  • Diminue la clarté de l’eau, perturbant la reproduction et rendant plus difficile la recherche de nourriture pour les poissons.

 

Les contaminants

Les contaminants présents dans les eaux usées peuvent affecter les coraux de diverses manières à plusieurs stades de leur vie. ref Les herbicides endommagent les algues symbiotiques des coraux, affectant la photosynthèse et provoquant le blanchissement. Les métaux et les composés synthétiques comme les biphényles polychlorés (PCB) ont un effet toxique sur les coraux et autres espèces marines, notamment les poissons, perturbant plusieurs processus à plusieurs stades de la vie. ref Chez les coraux, ils ont un impact sur la reproduction, l’alimentation et la croissance, ce qui réduit 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 poissons plus gros. Les produits pharmaceutiques peuvent 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 reste encore beaucoup à faire pour définir les contaminants et leurs impacts.

Contaminants de préoccupation émergente (CEC)

Les CEC sont des polluants présents dans les plans d'eau qui peuvent avoir des impacts sur l'environnement ou la santé humaine et ne sont généralement pas réglementés par les lois environnementales en vigueur. 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 bon nombre d'entre elles s'accumulent dans les tissus de la vie marine.

 

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.
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