Les cyanobactéries à Bruxelles

Chaque été, en se baladant aux abords des étangs bruxellois, on peut observer une couche verdâtre se former à la surface de certains d’entre eux. Les responsables de ce phénomène? Les cyanobactéries.

Elke zomer, als je in Brussel wandelt, kan je op het wateroppervlak van sommige vijvers een groenige laag ontstaan zien. Wie is verantwoordelijk voor dit verschijnsel? Cyanobacteriën.

Efflorescence de cyanobactéries dans un des étangs du parc de Woluwe
Bloei van cyanobacteriën in één van de vijvers in het Woluwepark

Surnommées « algues bleues-vertes », ce sont un groupe de bactéries capables de réaliser la photosynthèse, comme les plantes. Ces organismes microscopiques font donc partie du phytoplancton, organismes photosynthétiques qui sont transportés avec les courants. Bien qu’on ne puisse généralement pas les voir à l’œil nu, lorsque les conditions leur sont favorables et qu’elles prolifèrent, il arrive qu’elles forment des efflorescences visibles à la surface de l’eau. Elles sont verdâtres, parfois turquoises, et peuvent ressembler à de la soupe de pois ou à de la peinture renversée à la surface de l’eau.

Ook bekend als « blauwalgen » of « blauwwieren », zijn ze een groep bacteriën die zich net als planten voeden door fotosynthese. Deze microscopische organismen maken deel uit van het fytoplankton, de fotosynthetische organismen die in de stromingen drijven. Hoewel ze meestal niet met het blote oog te zien zijn, kunnen ze, als de omstandigheden precies goed zitten en ze zich vermenigvuldigen, aan het wateroppervlak zichtbaar tot bloei komen. Ze zijn groenachtig, soms turkoois, en hebben iets weg van erwtensoep of een verflaagje.

Cyanobactéries et autres espèces phytoplanctoniques vues au microscope (agrandissement x320)
Cyanobacteriën en andere fytoplanktonsoorten gezien onder de microscoop (vergroting x320)

Certaines cyanobactéries produisent des cyanotoxines qui, présentes en trop grande concentration, peuvent nuire à la santé humaine et animale. Ces contaminations peuvent avoir lieu via l’ingestion d’eau contaminée, la consommation d’aliments contaminés, par voie respiratoire ou cutanée, ce qui constitue un problème pour les zones de baignade, de pêche, ou pour les réservoirs d’eau potable. L’Organisation Mondiale de la Santé a décrété des concentrations limites de cyanotoxines à ne pas dépasser: 0.001 g/m3 dans l’eau potable et de 0.024 g/m3 dans les eaux récréatives. Malgré leur présence répandue, aucun cas d’empoisonnement humain ou animal n’a été rapporté en Belgique, à l’exception de décès suspects d’oiseaux en 1995. 

Au-delà de la toxicité, les efflorescences de cyanobactéries sont nocives pour leur environnement car 1) elles bloquent les rayons du soleil et privent de lumière les autres organismes photosynthétiques dans l’eau, et 2) lorsque ces efflorescences meurent, la dégradation de leur matière organique par d’autres bactéries diminue les niveaux d’oxygène dans l’eau, pouvant entraîner la mortalité des organismes dépendant de la respiration comme les poissons.

Si les efflorescences apparaissent le plus souvent en été et en automne, c’est parce qu’au plus il fait chaud, au plus les cyanobactéries se développent. Un problème quand on prend en compte le réchauffement associé au changement climatique, qui risque fortement d’augmenter la fréquence et l’amplitude de ces efflorescences… ce qui est déjà le cas. 

Pour croître, les cyanobactéries ont également besoin de nutriments (azote, phosphore). Mais avec l’augmentation perpétuelle des activités humaines (engrais, eaux usées), de plus en plus de nutriments se retrouvent dans les milieux aquatiques: c’est le phénomène d’eutrophisation. Cette pollution va permettre aux cyanobactéries de proliférer.

Sommige cyanobacteriën kunnen gifstoffen vrijmaken in het water die een gevaar kunnen vormen voor de volksgezondheid. Onder meer de inname van besmet water en besmet voedsel, en de opname via de ademhaling of via de huid, kunnen ziekte veroorzaken. Dat kan een probleem zijn voor badzones, visgebieden of drinkwaterreservoirs. De Wereldgezondheidsorganisatie heeft daarom voor blauwalg-toxines grenswaarden vastgesteld die niet mogen overschreden worden: 0,001 g/m3 in drinkwater en 0,024 g/m3 in recreatiewater. Ondanks hun alomtegenwoordigheid zijn er in België geen gevallen van vergiftiging van mensen of dieren gemeld, met uitzondering van vermoedelijke sterfgevallen onder vogels in 1995.

Naast de toxiciteit van blauwalg-toxines zijn dichte blauwalgenbloeien ook schadelijk voor het milieu. 1) Ze blokkeren invallend zonlicht, waardoor plantengroei wordt afgeremd. 2) De afbraak van een grote biomassa aan afgestorven cyanobacteriën leidt tot zuurstofgebrek waardoor andere organismen in de problemen komen met soms massale vissterfte tot gevolg.

Hoe warmer het is, hoe meer cyanobacteriën er groeien. Daarom komen ze het meest voor in de zomer en de herfst. Dit vormt een probleem als je rekening houdt met de opwarming van de aarde als gevolg van de klimaatverandering, die waarschijnlijk de frequentie en de omvang van deze bloeiperioden zal vergroten… wat nu al het geval is.

Cyanobacteriën hebben voedingsstoffen (stikstof, fosfor) nodig om te groeien. Maar door de voortdurende toename van menselijke activiteiten (meststoffen, afvalwater) komen er steeds meer voedingsstoffen in het water terecht: dit is het verschijnsel eutrofiëring. Door dit soort vervuiling kunnen cyanobacteriën zich overmatig ontwikkelen en gaan woekeren.

Efflorescence de cyanobactéries en eau douce
Bloei van cyanobacteriën in zoet water

Mais comment y remédier? Quand elles se développent de manière non-contrôlée, les efflorescences de cyanobactéries sont un symptôme de déséquilibres environnementaux, ici le réchauffement climatique et l’eutrophisation. Il est donc impératif de diminuer drastiquement nos émissions de gaz à effet de serre pour limiter l’augmentation de température future, et de réduire l’enrichissement artificiel en nutriments des milieux aquatiques. Cependant, à échelle locale, d’autres solutions existent pour limiter les efflorescences, comme la réintroduction de macrophytes, l’installation d’aérateurs ou encore le curage des bassins.

Les collectes de données physico-chimiques et biologiques de l’eau effectuées dans le cadre du projet SmartWater permettent d’améliorer notre compréhension des facteurs qui influencent la qualité des eaux de surfaces bruxelloises. Ces informations permettent également de développer des outils de prédiction des dynamiques d’efflorescences de cyanobactéries, afin d’améliorer la gestion de cette problématique.

Maar wat kan eraan worden gedaan? De excessieve groei van blauwalgenbloeien is slechts een symptoom van milieu-onevenwichtigheden (opwarming van de aarde & eutrofiëring). Daarom is het absoluut noodzakelijk om onze uitstoot van broeikasgassen drastisch te verminderen om de toekomstige temperatuurstijging te beperken, en de kunstmatige verrijking van de voedselstoffen in het water te verminderen. Op lokale schaal zijn er echter andere oplossingen zoals de herintroductie van macrofyten, de plaatsing van ventilators, en het uitbaggeren van vijvers. 

Door het verzamelen van fysisch-chemische en biologische watergegevens binnen het project SmartWater kunnen we onze kennis en begrip vergroten over de factoren die de kwaliteit van Brusselse oppervlaktewater beïnvloeden. Met deze informatie kunnen we ook een model ontwikkelen om de dynamiek van blauwalgenbloeien te voorspellen en zo het beheer van dit probleem verbeteren.

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Le projet Smartwater bénéficie d’une subvention régionale dans le cadre du programme de recherche Co-Create développé par Innoviris. L’action Co-Create 2017-2020 vise à soutenir des projets qui favorisent la participation, la résilience urbaine et l’innovation sociale en Région de Bruxelles-Capitale.