Algues et cyanobactéries

Algues et cyanobactéries

1 mai, 2023

Les Algues et les Cyanobactéries sont des organismes le plus souvent microscopiques. Elles peuvent, dans certains cas, être visibles à l’œil nu.

Algues, cyanobactéries ou plantes aquatiques?

Les algues sont des végétaux aquatiques primitifs, qui vivent naturellement dans nos plans d’eau. Les algues sont généralement microscopiques, c’est-à-dire invisibles à l’œil nu. Or, si elles sont trop nourries, elles se multiplient et s’agglomèrent au point de former des colonies pouvant être visibles à l’œil nu.

Contrairement aux plantes aquatiques, les algues sont dépourvus de cellules spécialisées permettant de fabriquer des feuilles, tiges et racines. Elles sont constituées d’une ou plusieurs cellules qui possèdent un noyau, ce qui les différencie des cyanobactéries, qui sont des organismes moins évolués.

Tout comme les plantes aquatiques, les algues et les cyanobactéries ont la possibilité de capter l’énergie lumineuse par Photosynthèse, grâce aux pigments de chlorophylle a qu’elles possèdent.

Les deux grandes communautés d’algues

En savoir plus sur les cyanobactéries ↓

 

Dans les écosystèmes d’eau douce, il existe deux grandes communautés d’algues, soit :

  • Les algues pélagiques se retrouvent en suspension dans l’eau. On y retrouve principalement le Phytoplancton, constitué d’algues microscopiques, et les algues vertes filamenteuses, qui forment des amas visibles à l’œil nu.
  • Les algues benthiques sont fixées à un substrat solide. Elles sont également appelées Périphyton.

 

Schéma : Les deux communautés d’algues dans un lac

Différents critères permettent de classifier encore plus précisément les algues microscopiques : le type de pigment, la réserve d’énergie, les flagelles, les parois cellulaires. En eau douce, on distingue 5 grands groupes d’algues, soit :

  • les chlorophytes ;
  • les diatomées (ou chrysophytes) ;
  • les pyrrophytes ;
  • les cryptophytes ;
  • les euglénophytes.

Certains de ces groupes peuvent être à la fois pélagiques et benthiques.

Algues vertes filamenteuses pélagiques (en suspension dans l’eau)

Algues vertes filamenteuses benthiques (fixées au substrat)

Le phytoplancton

Le phytoplancton regroupe l’ensemble des algues en suspension dans l’eau qui flottent et dérivent librement. Il sert de nourriture pour la faune aquatique herbivore (zooplancton, mollusques, larves d’insectes, poissons). Avec les plantes aquatiques, il constitue le premier maillon du réseau alimentaire d’un plan d’eau. Il représente ce que l’on appelle les « producteurs primaires ».

Son importance est d’autant plus capitale puisqu’il produit l’oxygène nécessaire à la respiration de nombreux organismes aquatiques. Finalement, ces algues, tout comme les plantes aquatiques, sont de bonnes indicatrices de l’enrichissement du milieu en éléments nutritifs.

Fleur d'eau de diatomées

Fleur d’eau mixte de diatomées et de cyanobactéries
© MELCCFP

À nos latitudes, ce sont les chlorophytes et les diatomées (chrysophytes) qui sont généralement prépondérantes parmi les algues du phytoplancton :

Les chlorophytes

Ces algues vertes représentent le groupe le plus diversifié en eau douce. Elles font partie du phytoplancton, mais peuvent également former des colonies et des filaments (voir algues filamenteuses et périphyton plus bas).

Les diatomées

Les diatomées sont des algues de couleur brunâtre, en raison de leur coque en silice. Lorsqu’elles sont présentes en grande quantité, elles peuvent augmenter la turbidité de l’eau et dégager une odeur de poisson. Il est toutefois rare de trouver des fleurs d’eau dominées par les diatomées.

Les algues filamenteuses

Ces algues visibles à l’œil nu sont constituées d’amas de certaines espèces du groupe des chlorophytes. Elles ont une texture de filaments s’apparentant à de la laine verte ou à des cheveux, qui peuvent également former des nuages verts dans l’eau. Leur prolifération est l’un des signes importants d’apports en nutriments vers un plan d’eau.

Les algues ayant l’apparence d’une plante 

Toutes deux de la famille des Characées, les Chara et les Nitella sont des algues macroscopiques (visibles à l’œil nu) présentes dans plusieurs plans d’eau du Québec. À première vue, leur taille (environ 30 cm) et leur morphologie peuvent laisser croire qu’elles sont des plantes aquatiques, mais ce sont bel et bien des algues.

Chara sp. 

Les Chara peuvent former des tapis au fond des plans d’eau, allant de quelques pouces à quelques pieds d’épaisseur. Lorsque sorties de l’eau, les Chara dégagent une odeur de moufette ou d’ail, les rendant d’autant plus reconnaissables.

Algues Chara

Nitella sp.

Pour leur part, les Nitella ont une apparence plus délicate et rappellent de petits buissons. Cela les différencie des Chara, qui n’ont qu’un niveau de feuilles qui s’insèrent sur la tige : il n’y a donc pas de branches.

Algues Nitella

Le périphyton

Le périphyton comprend les organismes microscopiques (algues, bactéries, protozoaires et métazoaires) et les détritus qui s’accumulent à la surface des objets (roches, branches, piliers de quai et autres) en milieu aquatique. Il forme un tapis glissant de couleur brun-vert au fond des lacs.

Ayant accès aux nutriments qui proviennent du sol avant que ceux-ci ne soient dilués dans l’eau, les algues benthiques réagissent rapidement aux apports en nutriments en provenance du Bassin versant. Ainsi, elles sont l’un des premiers indicateurs de la perturbation des lacs par les activités humaines.

En plus d’être les algues dominantes du phytoplancton en Amérique du Nord, les chlorophytes et les diatomées font également partie des algues dominantes du périphyton.

© OBVMR

Bien que la couleur brun-vert soit la plus souvent utilisée pour décrire le périphyton, certaines espèces de diatomées brunes peuvent également former des colonies visqueuses de couleur blanc jaunâtre ou brunâtre. Dans ces cas-ci, les colonies s’apparentent à du papier. Elles sont plus connues sous le nom d’algues Didymo.

Les cyanobactéries

En savoir plus sur les algues ↑

Les cyanobactéries sont des bactéries aquatiques microscopiques naturellement présentes dans les lacs. Elles ne sont pas visibles à l’œil nu lorsqu’elles sont présentes en faible concentration. Ce sont des organismes dotés d’un système de photosynthèse, tout comme les algues. Ce système leur permet de croître et de proliférer. Elles sont aussi connues sous le nom d’algues bleues, algues bleu-vert ou cyanophycées. Plus de 2000 espèces ont été dénombrées, réparties en 166 genres.

Les cyanobactéries possèdent plusieurs avantages, qui les rendent très compétitives par rapport aux algues. Elles ont, entre autres, la capacité de flotter dans la colonne d’eau grâce à des vésicules d’air permettant des mouvements verticaux de la surface vers le fond.

Des masses visibles de cyanobactéries, communément appelées bloom ou fleurs d’eau, peuvent couramment être observées dans les plans d’eau. Deux facteurs peuvent expliquer la présence de ces masses :

  • des conditions propices à leur multiplication (réchauffement de l’eau, apport en Phosphore) ;
  • une accumulation au même endroit par le vent. Dans ce dernier cas, l’apparition d’une petite fleur d’eau localisée ne constitue donc pas un symptôme de dégradation de la santé du lac.

Fait intéressant : les fleurs d’eau de cyanobactéries peuvent prendre différentes colorations (bleu-vert, vert olive, violet, rouge) et différentes formes (colorant, peinture, écume, mousse).

Le saviez-vous?

Saviez-vous que le pollen peut s’accumuler sur votre lac? De couleur jaune, le pollen apparaît sous forme d’un film flottant à la surface des eaux calmes surtout en début d’été, lors de la floraison des arbres. En regardant de près, on distingue de fines particules jaunâtres, qui finiront par couler au fond de l’eau.

Attention à ne pas confondre avec des fleurs d’eau de cyanobactéries! Quoiqu’elles puissent prendre différentes formes et colorations, elles ont souvent l’apparence d’une soupe aux pois, d’un déversement de peinture ou d’écume de couleur bleu-vert.

En cas de doute, faites le test :
Enfilez des gants et prélevez un échantillon à l’aide d’un pot en verre. Le pollen flottera à la surface, tandis que les cyanobactéries auront l’apparence de minuscules billes vertes réparties dans l’ensemble du pot!

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Questions courantes

POURQUOI LES ALGUES ET LES CYANOBACTÉRIES PEUVENT-ELLES DEVENIR PROBLÉMATIQUES ?

Les algues et cyanobactéries remplissent plusieurs rôles essentiels au sein de l’écosystème aquatique. Elles sont naturellement présentes dans les plans d’eau et ne sont donc pas néfastes en soi.

Toutefois, lorsque l’eau est riche en éléments nutritifs, les algues et les cyanobactéries se multiplient, ce qui perturbe l’équilibre de l’écosystème. Dans ce cas, elles créent des amas visibles à l’œil nu que l’on appelle bloom d’algues ou de cyanobactéries, fleur d’eau ou bien efflorescence. Ceci constitue alors un signe de dégradation du plan d’eau.

POURQUOI LES CYANOBACTÉRIES PEUVENT-ELLES PARFOIS ÊTRE UN DANGER ?

Une cinquantaine d’espèces de cyanobactéries peuvent produire des toxines (ou cyanotoxines). Lorsque celles-ci sont trop abondantes dans un plan d’eau, elles peuvent représenter un risque pour la santé des usagers et des animaux.

Il existe plusieurs types de cyanotoxines, pouvant affecter la santé humaine et animale de différentes façons :

    • Irritations de la peau (dermatotoxines) ;
    • Problèmes au niveau du foie (hépatotoxines) ;
    • Dysfonctionnement du système nerveux (neurotoxines).

Il est ainsi important d’éviter tout contact ou ingestion d’eau présentant une accumulation de cyanobactéries.

QUELLES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES FAVORISENT LES FLEURS D’EAU ?

Les algues et les cyanobactéries sont présentes dans les milieux aquatiques de façon naturelle, mais elles deviennent problématiques lorsqu’elles sont trop nombreuses. C’est le cas principalement lorsque nos activités humaines apportent vers nos plans d’eau un surplus de phosphore.

De plus, le réchauffement des eaux occasionné, entre autres, par l’artificialisation des rives, contribue à la prolifération des cyanobactéries. Les chercheurs estiment que cette problématique deviendra d’autant plus importante avec les changements climatiques : il est probable que la fréquence et la durée d’efflorescences cyanobactériennes augmentent (Paerl, 2009).

Les principales sources de phosphore faisant proliférer les algues et les cyanobactéries sont les suivantes :

    • Sols mis à nu (coupes forestières, agriculture, chantiers de construction, érosion et entretien des fossés, déboisement des rives et des terrains) ;
    • Ruissellement des eaux pluviales ;
    • Engrais domestiques (pour pelouses, platebandes, etc.) ;
    • Engrais agricoles (engrais chimiques, lisiers, etc.) ;
    • Rejets d’eaux usées domestiques (installations septiques) ou municipales (surverses) ;
    • Produits domestiques phosphatés ;
    • milieux humides et inondés (activités du castor).

Évitez un bloom de cyanobactéries

À court terme, il faut s’attaquer à la cause du problème : l’excès de nutriments. Il faut donc réduire les sources de phosphore, principalement, arrivant vers les plans d’eau.

À long terme, il est également important de réfléchir à des solutions face aux changements climatiques. En effet, des événements météorologiques extrêmes peuvent aggraver la prolifération de cyanobactéries dans nos plans d’eau.

Contribuez à documenter le phénomène !

Les riverains et usagers des plans d’eau ont tous un rôle à jouer dans la santé de leur plan d’eau. En plus de réduire l’impact de leurs activités dans le bassin versant des lacs, ils peuvent documenter les épisodes de fleurs d’eau de cyanobactéries.

Voici quelques astuces pouvant aider à différencier les fleurs d’eau de cyanobactéries des autres phénomènes :

    • Passez un bâton dans la fleur d’eau. S’il s’agit d’algues filamenteuses, des filaments resteront accrochés au bâton.
    • Après avoir enfilé des gants, prélevez un échantillon à l’aide d’un pot en verre. Le pollen flottera à la surface, tandis que les cyanobactéries auront l’apparence de minuscules billes vertes réparties dans l’ensemble du pot.

En cas de présence potentielle de cyanobactéries, prenez une photo du pot de verre et contactez le ministère.

Le MELCCFP possède de nombreux outils supplémentaires aidant les usagers à documenter le potentiel de dangerosité des fleurs d’eau de cyanobactéries, la variation de leur densité et leur étendue :

Finalement, il est important de signaler la présence de fleurs d’eau de cyanobactéries au ministère.

Ressources supplémentaires

Notre biologiste experte en limnologie expliquedans quelles situations les cyanobactéries posent une menace dans notre webinaire Cyanobactéries : causes, vérités et conséquences.

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Vous souhaitez limiter les risques de bloom de cyanobactéries? Il faut travailler en Amont! Consultez notre guide Protection des lacs – Guide d’évaluation des actions à instaurer dans le bassin versant.

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Références

Hade, A. (2003). Nos lacs : les connaître pour mieux les protéger. Montréal. Fides. 359 p.

Blais, S. (2008). Guide d’identification des fleurs d’eau de cyanobactéries. Comment les distinguer des végétaux observés dans nos lacs et nos rivières, 3e édition, Direction du suivi de l’état de l’environnement, ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, ISBN : 978-2-550-52408-3, 54 p.

Brient, L. (2020). Les cyanobactéries d’eaux douces. Université de Rennes, Association Française de Limnologie, EcoBioRennes. 119 p.

Pinel-Alloul, B. et Bertolo, A. (2004). BIO3839 – Partie II – Limnologie biologique. Université de Montréal, Département de Sciences biologiques.

Lambert, D. (2006). La réponse du périphyton sur différents substrats au développement résidentiel des bassins versants des lacs des Laurentides. Université de Montréal : Faculté des arts et des sciences, Département de sciences biologiques, [En ligne : https://papyrus.bib.umontreal.ca/xmlui/handle/1866/17070]

Lambert, D., Cattaneo, A. et Carignan, R. (2008). Role of periphyton in ecological assessment of lakes. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 65 : 258-265 p.

Ministère de l’Environnement, et Lutte contre les changements climatiques (MELCC) (2013). Catégories de fleurs d’eau d’algues bleu-vert. [En ligne : https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/algues-bv/categorie-fleur-deau.pdf]

Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP) (2023). Algues bleu-vert = cyanobactéries ! Gouvernement du Québec. [En ligne : https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/algues-bv/index.asp]

Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs (MDDEP) et Conseil régional de l’environnement des Laurentides (CRE Laurentides) (2008). Protocole de suivi visuel d’une fleur d’eau d’algues bleu-vert. Québec, juillet 2008, 2e édition mai 2009, MDDEP et CRE Laurentides. ISBN 978-2-550-55777-7. [En ligne : https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/rsvl/alguesBV.pdf]

Paerl, H. W. et Huisman, J. (2009). Climate change: a catalyst for global expansion of harmful cyanobacterial blooms. Environmental Microbiology Reports. [En ligne : https://ami-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1758-2229.2008.00004.x]