Eutrophisation et Santé

Eutrophisation: « bien nourri » Processus naturel: long, processus de vieillissement Processus anthropique : rapide hypereutrophisation = dystrophisation =état extrême d’eutrophisation

2 responsables principaux Azote (Nitrates) Phosphore (Phosphates)

N

P = facteur limitant pas de réservoir atmosphérique issu de l’altération des roches Élévation = emballement du processus

Production végétales limitées par azote et phosphore En temps normal Production végétales limitées par azote et phosphore CO2 en concentrations optimales O2 dissous pas totalement consommé Eaux suffisamment oxygénées

Phosphates: 50% domestiques: 28% détergents Phosphates: 50% domestiques: 28% détergents 21 % déjections 30% industriels 20% agricoles Stockés dans les sédiments: pollution continue

Nitrates: Dilution rapide disponibilité rapide jusqu’à 95 % agricoles

Effets directs sur la santé

Le risque nitrate 50mg/L: eau potable Transformation des nitrates en nitrites (bactéries intestinales) Hémoglobine oxydée en méthémoglobine (Fe2+ en Fe3+) Réduction des capacités de transport de l’oxygène

Baisse fertilité Diabète insulinodépendant Formation de nitrosamines effets cancérigènes (cancers digestifs, pulmonaires, rénaux) Inflammation des muqueuses intestinales

par transformation du milieu collecteur Effets indirects = par transformation du milieu collecteur

Milieux concernés: milieux aquatiques à renouvellement lent =faible courants =systèmes fermés (lacs) =régions littorales et estuariennes (faible brassage)

Prolifération des végétaux = phénomène naturel, au printemps, éléments nutritifs +++ rapide et massive = bloom dans l’eau = efflorescence à la surface

Cas d’efflorescence: eaux océaniques: changement de couleur = pigmentation = rose, violette, orange, bleue… plus commun = rouge: marée rouge

P, N déversés multiplication des végétaux en surface Apport O2 / Consommation = déséquilibre Mort des organismes (Ax et Vx) (toxines ou anoxie)

Décomposition des végétaux Recyclage par les bactéries Bactéries = CH4+CO2+N+P Autoentretien des nutriments Accumulation de MO

Raréfaction oxygène: effet sur les bactéries Raréfaction oxygène: effet sur les bactéries Raréfaction oxygène: relargage azote, phosphore fixés dans sédiments solubles en absence d’O2 Amplification du phénomène d’eutrophisation

Formation couche supérieure chaude Aucun brassage Anoxie des couches profondes Bactéries anaérobies Fermentation: hydrogène sulfuré, l’ammoniac et le méthane

Amplification: T°= activation de la prolifération (15-25°C) Faibles courants= diminution oxygénation Amplitude de variation de ligne d’eau= (remaniements, arrachages) Pression des prédateurs

« Algues » et Santé

Bloom de cyanobactéries eau peu profondes, calmes, tièdes eaux douces +++ = 40 à 70% bloom = cyanotoxines production et stockage dans les cellules diffusion dans l’eau

Production de toxine Indépendante de l’espèce Bloom de cyanobactéries Production de toxine Indépendante de l’espèce Plusieurs toxines en même temps Indépendante du site

3 groupes de cyanotoxines Les hépatotoxines : microcystines = + répandues = altération de la structure des cellules du foie, insuffisances et cancers du foie mort lente jusqu’36h

Les neurotoxines: anatoxines A Les neurotoxines: anatoxines A saxitoxine = affecte le système nerveux et respiratoire tremblements musculaires, chancellement, paralysie rapide, échec respiratoire mort= 30mn

Les dermatotoxines: acétogénines les moins étudiées irritations et réponses allergiques par contact apparente au rhume des foins

Intoxication aiguës= rares Exposition accidentelles : activités récréatives personnes sensibles: enfants

Pas de réseau de surveillance Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France: seuils d’alerte Méthodes analytiques: identification, comptage, mesure chlorophylle a résultats : 2 jours : décalage NB/ seules les microcystines recherchées!!

Seuil alerte 1: 20 0000 à 100 000 cellules /ml Pas de recommandation Seuil 2a et 2b: > 100 000 cellules /ml et microcystine: 25µg/L: limitation microcystine: > 25µg/L : interdiction Seuil 3: coloration ou mousse interdiction toute activité nautique

Traitement : que les eaux douces Microtamisage, floculation, flottation, filtration, oxydation (ozonation ou chloration) Pb: sous-produits Ozonation: cancérigène à haute dose chlore: hépathotoxique et néphrotoxique, anémie

Bloom d’algues phytoplanctoniques = Dinoflagellés = consommées par zooplancton = premier maillon dans la chaîne alimentaire = concentration Contamination des coquillages, crustacés, …

3 types d’intoxications par fruits mer ou poisson IAFM: Intoxication Amnésique par Fruits Mer IDFM: Intoxication Diarrhéique par Fruits Mer IPFM: Intoxication Paralysante par Fruits Mer

IAFM: 2-24 heures: symptômes gastro-intestinaux 24-48h: symptômes neurologiques Par Pseudo-nitzschia produisant l’acide domoïque, Toxine neuroexitatrice : nécrose des cellules Neuronales Seuil = 20µg de toxine/g chair coquillage

Présence récente: 2000 Bretagne 2002 Méditerranée Traitement: benzodiazépines (convulsions)

Acide domoïque

IDFM: seuil 160 µg toxine/kg chair 2-12 heures: légers: nausées douleurs abdominales sévères: vertiges, confusions, convulsions Par Dinophysis produisant de l’acide okadaïque Action sur les muscles lisses: induit une contraction Tumeur cancéreuse chez la souris

IPFM: seuil 800 µg toxine/kg chair 30-60 mn: Faible: engourdissements, vertiges Modérée: incoordination motrice, pouls rapide Forte: paralysie musculaire troubles respiratoires mortels

Femmes > Hommes Enfants > Adultes Taux de mortalité de la maladie: 8-10% 2000 cas d’intoxication dans le monde Par Alexandrium produisant la saxitoxine Inhibe la transmission neuromusculaire Effet paralysant = 20 x curare

Prolifération de macroalgues Marées vertes: ulves Mucus osmoprotecteur: bactérie et virus Rares cas dermites maux de tête nausées ou vertiges

Surveillance: Réseau de surveillance du phytoplancton et phycotoxines (REPHY) Analyses: organismes de recherches ou laboratoires

Informations et interdiction Voie de presse, panneaux,…. Alerter le personnel de santé Interdire : Préfectures, DD affaires maritimes

Limitations: Réduction de produits eutrophisants Agriculture raisonnée: seuil, période 210kg azote/an à 170kg azote/an Aménagement des bassins versants Favoriser l’arrivée de lumière, introduction d’espèces herbivores (carpe argentée de chine), dragage, vidanges partielles….

Règlementation: Loi sur l’eau: 1992 : maîtrise des rejets Mise en place de la Directive Nitrate 1994: aides propres aux études, travaux Programme Maîtrise Pollution d’Origine Agricole : PMPOA

Nuisances: Pêche Réseaux hydroliques Colmatages Encombrements