Pollution des écosystèmes aquatiques par les engrais

Le ruissellement d'engrais arrive en tête de liste des polluants affectant les écosystèmes aquatiques en Amérique du Nord. Cependant, lorsqu'il s'agit de déterminer d'où provient réellement cette pollution et comment l'arrêter, les réponses sont rarement simples ou claires. Ces polluants ont une pléthore de sources, et bien qu'ils soient tous considérés comme des « éléments nutritifs » du sol, ils ne proviennent pas toujours d'une application intentionnelle sur les terres agricoles ou même nécessairement des « engrais ».

La pollution par les engrais est officiellement connue sous le nom de pollution de source diffuse. Cette étiquette assez vague inclut les eaux de ruissellement agricoles ainsi que tous les polluants provenant des habitations, des pelouses et des égouts pluviaux. C'est ce qu'on appelle la source diffuse car il est impossible de localiser une seule source de ces polluants une fois qu'ils se sont introduits dans les écosystèmes aquatiques.

Les engrais chimiques appliqués aux 330 millions d'acres de terres agricoles des États-Unis sont le principal responsable de la pollution par les engrais. Ces engrais contiennent du phosphore et de l'azote - les composants les plus fondamentaux de la pollution par les nutriments aquatiques. Les engrais chimiques appliqués aux pelouses urbaines et suburbaines et aux installations récréatives sont également en cause. Lorsqu'ils sont surappliqués, appliqués juste avant la pluie ou la fonte des neiges ou autorisés à toucher une surface dure comme l'asphalte ou un sol glacé, ces produits chimiques sont facilement éliminés de la zone de traitement et dans les plans d'eau.

S'il est facile de pointer du doigt les agriculteurs qui appliquent des engrais chimiques, il s'avère que rejeter la faute n'est pas si simple. Une très grande partie -- personne n'est sûr de la taille exacte -- d'"engrais" ou d'"engrais pollution" se présente sous la forme de fumier animal entièrement naturel - mais pas nécessairement de fumier appliqué comme engrais. L'Environmental Protection Agency des États-Unis rapporte qu'une source principale de cette pollution des cours d'eau est en fait déchets incorrectement éliminés ou stockés provenant d'opérations d'alimentation animale - vous les connaissez peut-être sous le nom d'« usine fermes."

Une troisième source de pollution par les engrais est la simple tonte de gazon et les feuilles ratissées. Ceux-ci ne sont probablement pas sur votre radar en tant qu'"engrais", mais selon l'extension de l'Université du Minnesota, les feuilles et les tontes de gazon lavées des égouts pluviaux dans les écosystèmes aquatiques sont une source majeure de phosphore la pollution.

Le simple fait qu'un nutriment existe dans ou sur le sol ne signifie pas qu'il finira par polluer les écosystèmes aquatiques. Après tout, les deux principaux polluants nutritifs, l'azote et le phosphore, sont nécessaires à la croissance des plantes et devraient se trouver dans le sol. Dans des circonstances idéales, le phosphore se lie au sol et reste en place, et l'azote est absorbé par les plantes, où il reste pendant le cycle de vie des plantes. Les problèmes surviennent lorsqu'il y a trop de nutriments - ils disparaissent avant que les plantes n'aient le temps de les incorporer ou lorsqu'il y a érosion du sol. À leur tour, les nutriments se déversent dans les cours d'eau dont le sol s'érode.

Les scientifiques appellent cela l'eutrophisation. Cela signifie un enrichissement en nutriments, c'est là qu'intervient le paradoxe de la pollution par les nutriments - de grandes quantités de nutriments végétaux nécessaires créent des zones mortes dans les écosystèmes aquatiques. Ils le font en provoquant des proliférations d'algues, qui privent l'eau d'oxygène. Le phénomène se produit de deux manières. Dans le premier scénario, certaines de ces « algues » ne sont pas réellement des plantes. Ce sont des protozoaires ou des bactéries non photosynthétiques, qui utilisent de l'oxygène. La seconde est lorsque les algues photosynthétiques se développent de manière incontrôlable. Des communautés entières de microbes et de petits animaux - bien plus que ce qui se produirait naturellement dans une région - sont attirées par la surabondance d'oxygène et de nutriments dans ces croissances. Tout va bien jusqu'à la tombée de la nuit, lorsque la photosynthèse s'arrête. Les algues cessent de produire de l'oxygène quand il fait noir, mais les autres organismes n'arrêtent pas d'en avoir besoin. Ils épuisent rapidement l'oxygène disponible et suffoquent le matin, laissant de vastes étendues d'écosystèmes aquatiques entièrement dépourvus de vie.