cyanobactéries

les cyanobactéries

Souvent prises pour des algues, les cyanobactéries prolifèrent dans les cours d'eau. Elles peuvent libérer des toxines et sont à ce titre surveillées dans le cadre du contrôle sanitaire des eaux de loisir : des restrictions ou interdictions des activités peuvent être prises, selon les seuils d'alerte.

Depuis quelques années, de fortes proliférations de cyanobactéries sont observées sur des cours d'eau et plans d'eau de la région, généralement de juin à novembre.

Certaines espèces de cyanobactéries peuvent libérer des toxines présentant un risque pour la santé des usagers. Il est alors nécessaire de restreindre la baignade et certaines activités nautiques de loisirs, voire de les interdire.

Les Ddass de la région ont donc renforcé leur vigilance sur ces proliférations de cyanobactéries, dans le cadre du contrôle sanitaire des eaux de loisirs.

 les cyanobactéries, qu'est-ce-que ?

Cyanobactéries est le nom scientifique de bactéries ressemblant à des algues microscopiques, qui flottent à la surface ou dans la masse d'eau. Les premières espèces identifiées étaient de couleur bleu-vert, d'où leur nom (cyan est le bleu primaire). Cette couleur provient de pigments photosynthétiques identiques à ceux que l'on trouve chez les plantes supérieures, ce qui explique que pendant longtemps elles ont été classées parmi les algues et qu'elles s'appelaient algues bleues ou cyanophycées.

Les espèces identifiées depuis sont de couleurs diverses, allant du vert très vif au rouge. Les cyanobactéries se développent dans les eaux peu profondes, tièdes, calmes ou immobiles et riches en nutriment (azote, phosphore...) comme certains milieux aquatiques dégradés par les activités humaines.

Une masse de cyanobactéries dans l'eau est appelée prolifération ou bloom.

Une concentration à la surface de l'eau sera appelée fleur d'eau ou encore efflorescence.

l'écologie des cyanobactéries

Les cyanobactéries sont installées sur terre depuis au moins trois milliards d'années ; elles ont colonisé à peu près tous les milieux, qu'ils soient aquatiques ou terrestres, dans des conditions extrêmes puisqu'on les observe dans les glaces des pôles, dans des sources d'eaux ferrugineuses, dans les geysers...

Certaines cyanobactéries vivent même en association avec des organismes animaux ou végétaux. Dans les eaux courantes comme stagnantes, leur mode de vie peut être planctonique (vivant dans la masse d'eau et se laissant transporter par ses mouvements) ou benthique (fixés aux substrats immergés).

l'eutrophisation

L'eutrophisation est une augmentation rapide de la biomasse d'une ou deux espèces aux dépens des autres.Dans les écosystèmes d'eau douce, plusieurs dizaines ou centaines d'espèces peuvent coexister au niveau du compartiment phytoplanctonique. La phase de prolifération se traduira par le fait que 90 % ou 95 % de la biomasse sera constituée par une seule de ces espèces.

L'efflorescence se traduit par des changements de couleur de l'eau, ce qui lui donne un aspect plus ou moins ragoûtant pour les baigneurs, par exemple.

Les situations de compétitions peuvent être générées par de nombreux facteurs ou processus dont deux semblent tout à fait fondamentaux :

• l'excès des nutriments dans l'eau, notamment phosphore et azote
• la stabilité physique de la colonne d'eau : un milieu homogène va permettre à l'espèce la plus apte de l'occuper entièrement et d'en exclure les autres espèces par compétition

Globalement, les excès en nutriments caractérisent les milieux eutrophisés. Quant à la stabilité physique de la colonne d'eau, elle survient plutôt en été lors d'une belle période anticyclonique. On peut ainsi comprendre que la plupart des proliférations de cyanobactéries surviennent plutôt dans des milieux eutrophisés et pendant les périodes estivales.

L'eutrophisation naturelle existe depuis toujours. Ses manifestations se sont accélérées depuis un demi-siècle et les secteurs touchés se sont étendus, dans les zones à forte concentration d'activités humaines. Les pratiques modernes, tant domestiques que rurales, se sont traduites, récemment, par des apports nutritifs croissants (engrais azotés multipliés par 10 en Europe en un demi-siècle) aboutissant le plus souvent dans les milieux aquatiques récepteurs.

En France, l'eutrophisation semble encore en augmentation. Selon les caractéristiques des milieux touchés, le type de végétaux bénéficiaires du surcroît de nutriments peut varier : il peut s'agir de végétaux fixés (algues ou plantes à fleurs formant des herbiers), ou du phytoplancton. Dans ce dernier cas, différents groupes d'algues peuvent proliférer, mais il s'agit souvent de Dinoflagellés (Dinophycées) en eau de mer, et de cyanobactéries en eau douce. Ces dernières sont favorisées dans des milieux envasés (stock nutritif abondant) et/ou confinés (faible renouvellement de l'eau).

De cette disponibilité excessive des nutriments découle une production végétale (primaire) anormalement élevée, d'où des phénomènes répétés de proliférations. Il peut s'agir de plantes à fleurs comme les lentilles d'eau ou les nénuphars qui profitent de ce surplus ou encore des populations d'algues, mais pas forcément des cyanobactéries.

l'eutrophisation et la prolifération algale

Si les concentrations élevées en éléments nutritifs ne sont décelables qu'au moyen d'analyses, en revanche les algues qui prolifèrent changent l'aspect de l'eau. Les cyanobactéries et leurs proliférations (ou développements massifs ou encore blooms en anglais) sont visibles à l'oeil nu :

• la colonne d'eau présente une couleur homogène vert intense ; dans des cas plus rares, la teinte peut être rouge
• la surface de l'eau est recouverte d'une pellicule verte (ou vert-bleu ou vert blanchâtre ou vert fluo), qui se désagrège lorsqu'on la touche. Il s'agit d'une fleur d'eau ou efflorescence (affleurant la surface de l'eau) également appelée écume (ou scum en anglais). Elles peuvent n'être décelables qu'à des moments particuliers de leur cycle de vie.

De telles proliférations ne sont pas prévisibles ; elles peuvent disparaître aussi rapidement qu'elles sont apparues. Du point de vue écologique, elles sont très gênantes :

• elles réduisent beaucoup la transparence de l'eau et par conséquent la pénétration de la lumière, nuisant ainsi aux autres groupes d'algues ;
• une baisse de la diversité des espèces de phytoplanctons s'ensuit, accompagnée souvent d'un appauvrissement du zooplancton, puis des autres maillons de la chaîne trophique ;
• l'écran causé par la fleur d'eau peut limiter les échanges gazeux à l'interface atmosphère-eau : un déficit prononcé de l'oxygénation peut alors perturber la respiration des animaux aquatiques, jusqu'à l'asphyxie ;
• la sédimentation des microalgues (souvent subite, à la mort du peuplement) constitue un apport en matière organique très important : il sera dégradé par les bactéries du sédiment qui, pour ce faire, consomment beaucoup d'oxygène. Une anoxie(privation d'oxygène)totale du fond peut s'ensuivre ;
• la raréfaction de l'oxygène peut également conduire au relargagepar le sédiment d'éléments nutritifs (azote et phosphore), jusque là sous forme fixée, mais qui deviennent solubles en absence d'oxygène, ce qui amplifiera par la suite le phénomène d'eutrophisation ;
• la mortalité des cyanobactéries s'accompagne tout naturellement de leur destruction cellulaire et en conséquence de la dispersion de leurs métabolites. Si elles sont toxiques, leurs toxines diffusent alors dans l'eau. Il en va de même lorsque l'on utilise des algicides (ex : sulfate de cuivre), pour éliminer une efflorescence de ce type.

les risques pour la santé

Les toxines sont des poisons naturels, emmagasinées dans les cellules de certaines espèces de cyanobactéries. Ces endotoxines sont normalement libérées dans l'eau lors de la rupture ou de la mort des cellules.

La présence de cyanobactéries dans les eaux de loisirs peut affecter la santé des usagers par cette production de toxines :

• les dermatotoxines irritent la peau et des muqueuses
• les hépatotoxines affectent le foie
• les neurotoxinesaffectent le système nerveux

Certains pays ont vécu des accidents graves (Angleterre, Australie), voire mortels (Brésil), chez des personnes ayant consommé de l'eau ou dialysées, en provenance de sites très contaminés par un ou plusieurs genres de cyanobactéries. En France, aucun cas humain n'a été, à l'heure actuelle, formellement établi.

A partir d'une certaine concentration et en fonction de la durée d'exposition, ces toxines peuvent provoquer des troubles de santé chez l'homme et chez certains animaux. Ces risques sont majorés chez les jeunes enfants.

• lors de contact avec l'eau : irritation de la peau, du nez de la gorge, des yeux...
• lors de l'ingestion de l'eau : maux de ventre, nausées, diarrhées, vomissements...
• plus rarement : étourdissements, maux de tête, fièvre, dommage au foie, dommage au système nerveux

Les mécanismes de production de toxines sont relativement méconnus. Les facteurs génétiques et environnementaux responsables de la mise en place du métabolisme des toxines ne sont pas encore identifiés. Le déclenchement reste donc imprévisible en l'état actuel des connaissances.

une cyanobactérie peut produire une toxine par moments... et pas à d'autres

une cyanobactérie produisant des toxines ici peut ne jamais en produire ailleurs...

une cyanobactérie peut produire plusieurs toxines en même temps

la gestion du risque sanitaire : les seuils d'alerte

La toxicité des cyanobactéries n'est pas systématique mais l'éventualité doit être envisagée et la recherche de toxines est donc nécessaire, dans certaines conditions.

Il n'existe pas actuellement de normes sanitaires réglementaires française ou européenne pour les eaux de baignade et de loisirs concernant la présence de cyanobactéries ou de leurs toxines. En 1999, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a émis des recommandations de seuils d'alerte pour les eaux de baignade et des zones de loisirs nautiques , s'appuyant sur 2 paramètres :

• le nombre de cyanobactéries et la concentration en toxine ;
• les concentrations en chlorophylle a.

Ces recommandations ont été adoptées par le Conseil supérieur d'hygiène publique de France (Cshpf) par un 

Afin de tenir compte des recommandations sanitaires du Cshpf, les Ddass doivent assûrer la mise en oeuvre des dispositions de cet avis :

• la surveillance des caractéristiques physico-chimiques des zones de baignade et d'activités de loisir ;
• la démarche de gestion des risques qui devra être suivie en cas de modification des caractéristiques du milieu ;
• les messages sanitaires à diffuser au public.

Toute situation de prolifération doit être signalée immédiatement à la Ddass par le gestionnaire du site ou le maire de la commune

le contrôle sanitaire

Du début de l'été à l'automne, on constate des efflorescences algales importantes sur de nombreux cours et plans d'eau. Les analyses microbiologiques et chimiques de l'eau peuvent alors être complétées par un comptage et une identification des algues. A la mi-automne, le froid et de fortes précipitations entraînent la disparition de ces blooms algaux.

Les prélèvements sont effectués sur une colonne d'eau d'un mètre pour le comptage et l'identification algale. Quand la concentration en cyanobactéries dépasse 100 000 cellules par millilitre d'eau, une recherche de toxine est effectuée ; le prélèvement se fait généralement en surface.

Le contrôle sanitaire exercé par la Ddass n'apporte aucune information concernant la qualité du poisson. L'Agence française de sécurité sanitaire des aliments (Afssa) a été saisie en vue d'une évaluation des risques sanitaires liés à la consommation du poisson. Dans l'attente de l'avis de l'Afssa, il est conseillé aux pêcheurs d'éviscérer le poisson avant consommation. Toute demande complémentaire sur ce sujet doit être formulée auprès de la Direction départementale des services vétérinaires (Ddsv).

Afin d'assurer au mieux l'information des usagers, les communications appropriées sont mises en place :

Et en cas de dépassement des seuils fixés par l'Organisation mondiale de la santé et le Conseil supérieur d'hygiène publique de France :

Un document de synthèse de l'ensemble des résultats du contrôle sanitaire est adressé aux mairies, chaque année, en fin de saison estivale.

*     source RES dont nous sommes adhérents