La mer Baltique ne montre aucun signe d’amélioration de la qualité de ses eaux, en dépit de plusieurs décennies d’efforts de protection.
La mer Baltique subit une pression écrasante depuis des décennies : les activités humaines l'ont transformée en l'une des plus vastes « zones mortes » de la planète.
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En raison d’un trio mortel associant changement climatique, algues voraces en oxygène et cycles internes de la matière, la mer Baltique peine à reprendre son souffle – et des années de mesures de protection ne semblent pas porter leurs fruits.
Un nouveau rapport de l’Institut Leibniz de recherche sur la mer Baltique de Warnemünde (IOW) appelle désormais à une gestion plus stricte des eaux et avertit que la mer Baltique ne pourra pas se rétablir selon un « simple principe de cause à effet ».
Pourquoi la mer Baltique s’étouffe-t-elle ?
Depuis plus d’un demi-siècle, la mer Baltique souffre d’eutrophisation.
Ce phénomène correspond à un enrichissement excessif du milieu en nutriments tels que l’azote et le phosphore, qui provoque des proliférations d’algues, une raréfaction de l’oxygène et l’asphyxie de la vie aquatique. Lorsque ces algues en excès se décomposent en produisant de grandes quantités de dioxyde de carbone, le pH de l’eau de mer diminue, avec un risque d’acidification.
Ces nutriments proviennent en grande partie des activités humaines : engrais et effluents d’élevage issus de l’agriculture, eaux usées non traitées ou mal traitées et rejets industriels, en particulier de l’agroalimentaire et de l’industrie chimique.
De l’azote issu des combustibles fossiles peut aussi se retrouver dans nos eaux, par un processus appelé dépôt atmosphérique.
L’eutrophisation débouche souvent sur ce que l’on appelle des « zones mortes », où la concentration en oxygène est si faible que la vie est quasi inexistante sous la surface de l’eau.
Grâce à la législation européenne et nationale, des initiatives de protection comme le Plan d’action pour la mer Baltique de la Commission d’Helsinki pour la protection de la mer Baltique (HELCOM) ont permis de réduire nettement la pollution par les nutriments d’origine humaine.
Selon l’IOW, depuis les années 1980, les apports de phosphore par les rivières ont chuté d’environ 50 %, et ceux d’azote d’environ 30 %.
En 1995, les apports totaux de phosphore vers la partie centrale de la mer Baltique dépassaient 20 000 tonnes par an ; ils sont tombés à environ 12 400 tonnes en 2017.
Malgré des décennies de progrès, les scientifiques avertissent qu’aucune « amélioration significative » de la qualité de l’eau de surface de la mer Baltique n’a été observée à ce jour.
Pourquoi les efforts de protection n’ont-ils pas sauvé la mer Baltique ?
La mer Baltique est un milieu saumâtre et fortement stratifié. En termes simples, son eau est plus salée que l’eau douce, mais moins salée que celle des océans. Elle se présente aussi en couches, l’eau de surface, moins salée, reposant sur une eau plus dense et plus salée.
Au total, ces caractéristiques rendent difficile l’arrivée de l’oxygène de l’atmosphère jusqu’aux couches profondes.
« La décomposition de la matière organique entraîne donc fréquemment un appauvrissement en oxygène en profondeur, qui ne peut être temporairement compensé que par de rares épisodes d’apport d’eau salée en provenance de la mer du Nord », indique le rapport (source en anglais).
Un de ces épisodes rares pourrait justement être en train de se produire : début février, 275 milliards de tonnes d’eau ont été chassées hors de la mer Baltique, abaissant son niveau de 67 cm. Le phénomène a été alimenté par des vents forts, une zone de haute pression et l’absence de fronts atmosphériques marqués.
« Les forts vents d’est persistants depuis le début du mois de janvier ont poussé des masses d’eau à travers les détroits danois vers la mer du Nord, provoquant une baisse des niveaux dans l’ensemble du bassin », peut-on lire dans une publication de l’Institut d’océanologie de l’Académie polonaise des sciences.
« Tant que cette configuration météorologique perdure, l’eau reste « retenue » à l’extrémité sud-est des bassins, où les niveaux continuent de baisser localement. »
Quand la situation s’inversera, un afflux d’eau salée, riche en oxygène, en provenance de la mer du Nord est attendu, ce qui pourrait contribuer à ranimer certaines zones mortes appauvries en oxygène. Mais ces gains ont peu de chances de durer.
Le changement climatique est-il en cause ?
Si l’eutrophisation de la mer Baltique est due à la pollution par les nutriments, le changement climatique aggrave incontestablement la situation.
Dans le bassin central de Gotland, les températures de surface ont augmenté en moyenne de près de 2 ºC depuis 1960. Selon les modélisations de la nouvelle étude de l’IOW, une tendance au réchauffement est également observable dans les couches d’eau plus profondes.
« L’eau chaude absorbant moins d’oxygène que l’eau froide, les apports estivaux ont un potentiel moindre d’aération des bassins profonds de la mer Baltique que les apports hivernaux », ajoute le rapport.
Dans une eau plus chaude, l’oxygène est consommé plus rapidement, ce qui accroît la probabilité de formation de zones mortes.
« Un passé aux effets durables »
Se concentrer sur la baisse de la pollution par les nutriments dans la mer Baltique occulte les effets à long terme du cycle du phosphore, qui joue un rôle important dans l’eutrophisation persistante de ses eaux.
Le rapport de l’IOW indique que, dans des conditions anoxiques (c’est-à-dire en l’absence d’oxygène), le phosphate est relargué par les sédiments et s’accumule dans l’eau. Cela tient principalement à l’absence de composés du fer oxydés, qui, autrement, fixeraient les nutriments dans le sédiment.
Si beaucoup espèrent que les apports en provenance de la mer du Nord puissent contribuer à éliminer le phosphate de l’eau, les chercheurs ont constaté qu’au cours de l’hiver 2014, seulement environ 30 % du phosphate avait été retiré de la colonne d’eau, et quelque 5 % enfoui de manière permanente dans les sédiments.
« La boucle de rétroaction entre le manque d’oxygène et la libération de phosphate dans les bassins profonds de la mer Baltique modifie également le phytoplancton des eaux de surface », précise le rapport.
En été, les proliférations de cyanobactéries (algues bleu-vert) sont moins facilement intégrées au réseau trophique. En conséquence, une fois mortes, de grandes quantités de matière organique coulent vers le fond de la mer Baltique.
« Cela transporte les composés phosphorés vers les sédiments, où ils continuent de s’accumuler et de favoriser le manque d’oxygène par le biais des processus de décomposition. »
C’est pourquoi la baisse de la pollution par les nutriments ne s’est pas traduite par une diminution de leur concentration dans la mer. De fait, la mer Baltique porte une importante « dette en nutriments » héritée de plusieurs décennies d’activités humaines.
La mer Baltique pourra-t-elle un jour se rétablir ?
Les chercheurs ont identifié quatre grandes stratégies de gestion pour aider la mer Baltique à reprendre vie. Elles passent notamment par une réduction continue, et encore plus poussée, de la pollution par les nutriments, ainsi que par le renforcement ou la restauration de filtres côtiers naturels tels que les lagunes, les fjords et les estuaires, capables de retenir les nutriments et de les fixer durablement.
« Les solutions fondées sur la nature devraient être développées, comme la promotion des herbiers marins ou la culture volontaire de microalgues pour éliminer activement les nutriments de l’eau », ajoute le rapport. « Les récifs et les bancs de moules y contribuent également. »
Le rapport plaide aussi pour l’extension des « observations à long terme et des systèmes de mesure modernes », estimant que de nouveaux dispositifs de capteurs permettront de détecter plus tôt les progrès comme les retours en arrière.