La chlorophylle est le pigment le plus important chez tous les organismes capables de Photosynthèse. C’est notamment le cas des algues microscopiques en suspension dans l’eau, qui composent le phytoplancton.
La chlorophylle a est le pigment commun à toutes les Algues. D’autres types de chlorophylle (b et c) sont présents chez certains groupes d’algues seulement. Les Cyanobactéries renferment elles aussi de la chlorophylle a, ainsi que d’autres pigments accessoires, comme les phycobillines, carotènes et xanthophylles.
Qu’est-ce que la chlorophylle a ?
Schéma : L’origine de la chlorophylle mesurée dans l’eau d’un lac
Comme la chlorophylle a est présente dans le Phytoplancton, sa concentration dans les eaux d’un lac est une mesure indirecte de la quantité d’algues en suspension qui s’y trouve (biomasse phytoplanctonique). La concentration de chlorophylle a est donc aussi liée à la concentration de phosphore dans les eaux d’un lac. Plus il y a de Phosphore dans l’eau, plus le phytoplancton possède les nutriments pour se multiplier et plus la chlorophylle a est abondante.
C’est pour cette raison que la chlorophylle a est l’une des trois variables physico-chimiques qui permettent d’évaluer le niveau trophique d’un lac (niveau de vieillissement).
Pour en savoir plus sur le phytoplancton, consultez notre fiche informative!
Localisation du phytoplancton
Le phytoplancton n’est pas distribué uniformément dans un lac :
- Sa répartition sera influencée par différents facteurs physico-chimiques, dont principalement la transparence, la température et la turbulence de l’eau, ainsi que sa concentration en nutriments.
- Durant l’été, la concentration maximale de phytoplancton se retrouve généralement à la Thermocline, soit quelques mètres sous la surface. La thermocline est la zone où la température de l’eau chute brusquement. Cette différence de température crée une barrière physique où le phytoplancton et les nutriments peuvent s’accumuler. De plus, cette zone présente généralement des conditions de luminosité favorables.
Pour évaluer l’état de santé général d’un plan d’eau, il est recommandé de mesurer notamment la concentration en chlorophylle a. Cette mesure s’effectue dans le premier mètre d’eau, à l’endroit le plus profond (Fosse) du lac.
Pour en savoir plus sur la thermocline, consultez notre fiche informative sur les composantes d’un lac!
Analyser la chlorophylle a
Pourquoi ?
Pour évaluer, à l’aide d’autres descripteurs, l’état de vieillissement ou d’eutrophisation général d’un plan d’eau (niveau ou statut trophique).
Où ?
Dans le premier mètre d’eau, à la fosse du lac.
Comment ?
Faire analyser la concentration en chlorophylle a (µg/L) des échantillons d’eau prélevés.
Quand ?
Durant l’été, au moins à trois reprises (juin, juillet et août).
Ces analyses peuvent être réalisées dans le cadre du Réseau de surveillance volontaire des lacs (RSVL) du gouvernement du Québec. Pour plus de détails sur la collecte des échantillons d’eau, consultez le protocole d’échantillonnage de la qualité de l’eau.
Interprétation des résultats
Concentration en chlorophylle a (ug/L)*
(moyenne annuelle)
< 1 : très faible
≥ 1-2,5 : faible
≥ 2,5-3,5 : légèrement élevée
≥ 3,5-6,5 : élevée
≥ 6,5-10 : nettement élevée
≥ 10-25 : très élevée
≥ 25 : extrêmement élevée
*pour les valeurs corrigées sans l’interférence de la phéophytine
(Source : MELCCFP)
Variations dans la concentration en chlorophylle a
Au fil des saisons
Schéma : Variation saisonnière typique de la concentration en chlorophylle a
Printemps
Au printemps, le phosphore devient de plus en plus disponible dans les lacs. Ceci est dû généralement aux apports en provenance du Bassin versant lors de la fonte des neiges, ainsi qu’au brassage de la colonne d’eau qui permet une redistribution des nutriments du fond du lac. La température de l’eau et l’énergie lumineuse augmentent, ce qui favorise le développement du phytoplancton, et particulièrement des algues diatomées.
Été
En été, les diatomées sont consommées par le zooplancton, qui devient de plus en plus abondant. Elles sont ensuite remplacées par les chlorophytes (algues vertes), qui sont un peuplement très diversifié.
À la fin de l’été, les algues de plus grande taille prennent l’espace puisqu’elles sont moins broutées (consommées) par le zooplancton. Les cyanobactéries peuvent également apparaître et se développer lorsque l’azote devient limitant.
Automne
À l’automne, la remise en suspension des nutriments lors du brassage de la colonne d’eau, combinée aux apports en nutriments par Ruissellement, assure un deuxième développement des diatomées.
Hiver
La quantité de phytoplancton est généralement faible en hiver, principalement à cause d’une diminution de la luminosité et des températures froides.
Au fil des années
Afin de déterminer l’état de vieillissement général d’un lac et d’évaluer son niveau trophique sur la base d’indicateurs de la qualité de l’eau, plusieurs points sont à prendre en considération :
- Il est important de tenir compte des trois paramètres physico-chimiques échantillonnés à la fosse du lac, soit la chlorophylle a, le phosphore total et la transparence de l’eau.
- Ce sont les moyennes de ces variables sur plusieurs années qui doivent être utilisées pour déterminer le niveau trophique du lac. En effet, plusieurs facteurs externes peuvent contribuer à la variation annuelle des données (température, précipitations, effort d’échantillonnage, etc.). Il est ainsi difficile de tirer des conclusions d’une année à l’autre.
- Les indicateurs d’eutrophisation mesurés dans l’eau réagissent lentement face aux apports en nutriments du bassin versant. Une analyse de la végétation de la zone littorale (Périphyton et plantes aquatiques) est donc essentielle afin de détecter les premiers signes de dégradation d’un lac. Cette analyse permet également de distinguer les variations annuelles de son état de santé.
Ressources supplémentaires
Vous souhaitez en apprendre davantage sur le rôle du phosphore dans le processus d’Eutrophisation des lacs? Consultez notre article de vulgarisation!
Pour en savoir plus sur les actions à entreprendre dans différents secteurs d’activité du bassin versant pour protéger les lacs, consultez notre guide Protection des lacs : guide d’évaluation des actions à instaurer dans le bassin versant.
Cette fiche informative est disponible en format PDF imprimable, seulement pour les membres de notre coopérative. Déposez une demande pour y avoir accès!
Le RAPPEL peut vous accompagner dans le cadre du RSVL et vous aider à brosser le portrait des différents paramètres physico-chimiques et biologiques qui permettent de décrire l’état de santé et la qualité de l’eau d’un lac.
Références
Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP) (2023). Réseau de surveillance volontaire des lacs — Les méthodes, [En ligne : https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/rsvl/methodes.htm].
Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MELCC) et Conseil Régional de l’Environnement des Laurentides (CRE Laurentides) (2017). Protocole d’échantillonnage de la qualité de l’eau, 4e édition, Québec, Direction de l’information sur les milieux aquatiques, ISBN 978-2-550-78284-1 (PDF), [En ligne : https://www.environnement.gouv.qc.ca/eau/rsvl/protocole-echantill-qualite.pdf]
Pinel-Alloul, B. et Bertolo, A. (2004). BIO3839 — Partie II – Limnologie biologique. Université de Montréal, Département de Sciences biologiques.
