Qu'est-ce que la zone morte du golfe du Mexique?

Le fleuve Mississippi est l'aorte aquatique de l'Amérique, pompant la vie à travers 2 350 miles du cœur des États-Unis. Son réseau d'affluents couvre 1, 2 million de miles carrés, draine 30 États et est le troisième plus grand bassin fluvial de la Terre, après l'Amazonie et le Congo.

Mais en raison d'une confluence de facteurs, le Mississippi est également devenu complice de la mort et du déplacement d'innombrables animaux marins - sans parler des souffrances économiques des humains qui en dépendent. Alors que le fleuve se jette dans le golfe du Mexique, il alimente par inadvertance la «zone morte» de la région, un terrain vague à faible teneur en oxygène qui s'embrase chaque été, rendant des étendues océaniques invivables. Et grâce aux inondations historiques, cette année pourrait être l'une des pires que nous ayons jamais vues, selon des experts de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Sédiments océaniques remués dans le golfe du Mexique. Ajout de la gamme de couleurs dans l'image sont des nutriments comme le fer du sol et l'azote des engrais. Ces nutriments alimentent la croissance du phytoplancton qui colorent le bleu et le vert de l'océan. (Photo: Jeff Schmaltz / Observatoire de la Terre de la NASA / Wikimedia Commons)

La zone morte du Golfe est la plus grande des États-Unis et la deuxième plus grande de plus de 400 dans le monde, un total qui a connu une croissance exponentielle depuis les années 1960. Des zones mortes plus petites sont également apparues dans d'autres voies navigables américaines, notamment le lac Érié, la baie de Chesapeake, le détroit de Long Island et le détroit de Puget, ainsi que sur de nombreux littoraux mondiaux.

La zone morte du Golfe doit sa taille - qui devrait couvrir 7 829 milles carrés cette année - au puissant Mississippi, qui collecte des tonnes de ruissellement agricole et urbain dans les fermes et les villes du Midwest comme Minneapolis, Saint-Louis, Memphis, Baton Rouge et La Nouvelle-Orléans. Lorsque tout ce qui coule dans le golfe, il alimente des proliférations d'algues surdimensionnées qui provoquent indirectement une «hypoxie» ou de faibles niveaux d'oxygène.

Ce processus est maintenant sous stéroïdes, car le fleuve Mississippi gonflé bat des records d'inondation qui se sont maintenus depuis les années 1920 et 1930, tout comme ils l'ont fait en 2011. Les inondations périodiques sont normales, mais le paysage environnant du fleuve a également changé de façon spectaculaire au cours des dernières décennies, avec plus de surfaces pavées pour aggraver les inondations naturelles, et plus d'engrais synthétiques, de déchets animaux et d'autres polluants riches en nutriments en attente d'un voyage vers le sud. Comme l'a expliqué Nancy Rabalais, scientifique marine et spécialiste des zones mortes, en 2011, les inondations chargées de produits chimiques ont mis les roues en mouvement, créant une zone morte massive dans le Golfe. C'est la même séquence d'événements qui s'est produite cette année. "Le meilleur prédicteur est la charge de nitrate de la rivière en mai", explique Rabalais. "Et le montant qui diminue en ce moment indique que ce sera le plus important jamais enregistré."

Ce n'est pas seulement un problème pour la vie marine, non plus: de nombreux pêcheurs et crevettiers sont obligés de chasser leurs proies devant une zone morte surdimensionnée, ce qui peut être prohibitif, ajoute Rabalais. "Lorsque l'eau est hypoxique à moins de 2 parties par million, tous les poissons, crevettes ou crabes de cette zone doivent partir. Cela diminuera considérablement la zone où vous pourrez pêcher", dit-elle. "Les pêcheries côtières de la Louisiane ont des bateaux plus petits, donc beaucoup d'entre eux ne pourront tout simplement pas pêcher ou chaluter. La distance requise et les coûts de carburant pour le moment pourraient les garder au port."

Quand les algues attaquent

Le phytoplancton est le fondement de la chaîne alimentaire océanique, mais trop de quoi que ce soit n'est pas une bonne chose. (Photo: Projet NOAA MESA / Wikimedia Commons)

Les zones mortes sont des catastrophes écologiques, mais elles sont causées par un citoyen par ailleurs honnête: le phytoplancton (photo), la pierre angulaire flottante du réseau trophique des océans. Dans des conditions normales, ils travaillent sans merci sous la surface, rendant la vie telle que nous la connaissons possible. Ils produisent environ la moitié de l'oxygène que nous respirons et jouent un rôle crucial dans les écosystèmes du monde entier.

Pourtant, pour tous leurs avantages, le phytoplancton n'est pas connu pour sa maîtrise de soi - les suralimente et il va soudainement devenir incontrôlable, formant d'énormes "proliférations d'algues" qui peuvent s'étendre sur des kilomètres, étouffant souvent une autre vie. Parfois, ils libèrent un flot de toxines, telles que des marées rouges dévastatrices, et parfois ils sont bizarres mais apparemment bénins, comme le "blob" velu de 12 miles de long qui a été découvert au large de la côte nord de l'Alaska en 2009.

Une marée rouge est difficile à manquer. (Photo: Alfred Rowan / Shutterstock)

Les accumulations d'algues sont courantes dans de nombreuses voies navigables de la planète, et une floraison ne signifie pas nécessairement un sort malheureux. La goutte d'Alaska a finalement dérivé vers la mer sans aucun dommage visible, et de plus petites fleurs flottent parfois le long de petites rivières et ruisseaux. Mais selon le type et la quantité d'algues impliquées, une fête du plancton banale peut rapidement dégénérer en une «prolifération d'algues nuisibles» ou HAB.

Seule une fraction des espèces d'algues du monde sont toxiques, mais les choses se gâtent lorsqu'elles se réunissent. Les algues toxiques les plus notoires sont probablement celles responsables de la marée rouge - des panaches roses qui flottent sous la surface (photo), bientôt suivis de la puanteur de poissons empoisonnés et pourris. La toxine irrite généralement les yeux et la peau des personnes qui nagent pendant les marées rouges, et peut même devenir aéroportée, créant un «gaz piquant» qui plane au-dessus d'une plage. D'autres algues toxiques peuvent faire passer lentement leurs poisons dans le réseau trophique par bioaccumulation, provoquant des affections comme l'empoisonnement des poissons par la ciguatera, qui peuvent entraîner des nausées, des vomissements et des symptômes neurologiques.

Les efflorescences non toxiques ne sont pas non plus des saints, car les grands tapis gluants qu'elles génèrent interfèrent souvent avec un large éventail d'activités côtières, des habitudes alimentaires des baleines noires et des pêcheurs aux bouffonneries des amateurs de plage. Ils peuvent également étouffer les récifs coralliens et les herbiers marins, mettant en danger les divers animaux qui y vivent, y compris certains poissons d'importance commerciale.

Cependant, même les pires proliférations d'algues ne créent pas à elles seules des zones hypoxiques. Une véritable zone morte est un effort d'équipe - des algues individuelles dans une floraison meurent et pleuvent dans les profondeurs en dessous, où elles sont digérées par des bactéries en eau profonde, un processus qui consomme de l'oxygène. Pourtant, même avec cette soudaine fuite d'oxygène, le barattage océanique entraîné par le vent remue normalement suffisamment d'eau de surface oxygénée pour guérir toute hypoxie temporaire. Certaines conditions naturelles, à savoir un temps chaud et une superposition d'eau de surface douce et salée, sont souvent nécessaires à la formation d'une zone morte.

Le nord du golfe du Mexique, bien sûr, a beaucoup des deux. Sa zone morte s'agrandit en été car, puisque la chaleur augmente, les eaux de surface chaudes et les eaux de fond plus froides créent une colonne d'eau stable, décourageant le barattage vertical qui entraînerait l'oxygène par le haut. En outre, le golfe est constamment aspergé d'eau douce du Mississippi, formant un tampon fluide à la surface qui emprisonne l'eau salée appauvrie en oxygène en dessous.

Route vers la zone morte

Le plus grand contributeur global à la zone morte du golfe du Mexique, cependant, est l'ensemble du bassin du fleuve Mississippi, qui pompe environ 1, 7 milliard de tonnes d'excès de nutriments dans les eaux du golfe chaque année, provoquant une frénésie alimentaire annuelle des algues. Ces nutriments proviennent en grande partie du ruissellement agricole - sol, fumier et engrais - mais aussi des émissions de combustibles fossiles et de divers polluants domestiques et industriels.

Les voitures, les camions et les centrales électriques contribuent à la suralimentation aquatique en crachant des oxydes d'azote, mais ils représentent des polluants de «source ponctuelle», ce qui signifie que leurs émissions proviennent de sources discernables qui peuvent être surveillées et réglementées. Les polluants non ponctuels, qui constituent l'essentiel de ce qui se déverse dans le golfe, sont beaucoup plus frustrants à contrôler. Cette inondation diversifiée de polluants s'écoule des allées, des routes, des toits, des trottoirs et des stationnements dans les ruisseaux et les rivières, mais elle provient en grande partie de l'agriculture à grande échelle dans le Midwest. Les engrais riches en azote et en phosphore sont largement accusés de récents pics d'hypoxie dans le Golfe.

Les poissons ne sont généralement pas tués par la zone morte à moins qu'il ne les piège contre la côte, car ils peuvent nager les niveaux d'oxygène et se déplacer ailleurs. Ceux qui s'enfuient pourraient emporter avec eux une précieuse industrie de la pêche côtière, causant des ravages économiques à terre. Ceux qui restent peuvent en souffrir encore plus - les carpes qui vivent continuellement dans la zone hypoxique se sont révélées avoir des organes reproducteurs plus petits, ce qui augmente la perspective de l'effondrement de la population parallèlement aux migrations de masse.

Certaines créatures vivant au fond n'ont pas la possibilité de quitter le fond marin, ce qui en fait la victime n ° 1 des zones mortes. Certains vers, crustacés et autres animaux s'étouffent car l'oxygène est tous aspiré par les bactéries, ce qui signifie qu'ils ne reviennent pas lorsque l'oxygène le fait; au lieu de cela, un plus petit nombre d'espèces à courte durée de vie prend leur place. Les gros escargots, étoiles de mer et anémones de mer ont en grande partie disparu de la zone morte il y a 30 à 40 ans.

Garder l'hypoxie à distance

Un bateau de pêche commerciale entre dans le port du delta. (Photo: John Wollwerth / Shutterstock)

Le fleuve Mississippi a brièvement coulé en arrière avant, pendant les tremblements de terre de New Madrid de 1811-1812, et cela pourrait ne pas sembler si mauvais compte tenu de toute la pollution qu'il alimente actuellement dans le golfe. Le problème n'est pas le fleuve lui-même, mais son contenu.

La réglementation des polluants de source non ponctuelle est difficile car ils proviennent de tant d'endroits différents, et les craintes de restreindre l'économie agricole du Midwest ont aidé à prévenir les principales réglementations pour contrôler le ruissellement des nutriments. L'EPA et plusieurs autres agences fédérales et étatiques ont formé un groupe de travail sur les zones mortes, et le programme du Golfe du Mexique de l'EPA a récemment accueilli des responsables de l'Iowa en Louisiane pour les récompenser de leurs efforts pour réduire le ruissellement. Il existe des moyens de lutter contre la pollution existante des nutriments, comme la plantation de zones humides ou l'élevage de colonies de crustacés pour absorber les nutriments, mais de nombreux agriculteurs font déjà de petits changements par eux-mêmes, comme la plantation sans labour ou des systèmes de drainage améliorés.

Note de l'éditeur: cette histoire a été mise à jour depuis sa première apparition le 28 juillet 2009.

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