Les écosystèmes d’eau douce menacés par le salage hivernal des routes

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| Flickr/MPCA Photos – CC BY-NC 2.0
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Nous sortons doucement de l’hiver. Et comme chaque année, des centaines de milliers de tonnes de sel ont été répandues sur les routes pour réduire les risques d’accident. Depuis le milieu du XXe siècle, alors que la production industrielle de sel l’a rendu largement disponible, le salage hivernal est une pratique courante dans les pays de l’hémisphère nord. Problème : l’usage massif de sel depuis des décennies menace aujourd’hui les réserves d’eau douce de ces pays, dont la salinité augmente peu à peu. Une nouvelle étude tire la sonnette d’alarme.

Les activités agricoles et minières, ainsi que le changement climatique, contribuent eux aussi à la salinisation croissante de l’eau douce. Mais l’épandage de sel sur les routes a été reconnu comme une source majeure de chlorure dans les eaux souterraines, les ruisseaux, les rivières et les lacs d’Amérique du Nord et d’Europe. Le salage routier vise à faire fondre la glace ou la neige accumulée sur la chaussée en abaissant le point de congélation de l’eau. Plusieurs types de sels sont utilisés comme fondant routier : le chlorure de sodium (NaCl) est le plus courant, mais on utilise également du chlorure de calcium (CaCl2) ou de magnésium (MgCl2), ou encore un mélange de deux d’entre eux.

Aux États-Unis, le salage des routes représente plus de 18 millions de tonnes métriques de sel par an. Au Canada, une moyenne de 5 millions de tonnes métriques de sels de voirie a été épandue chaque année sur les chaussées entre 1995 et 2001. Tout ce sel finit dans les rivières et les lacs, par l’effet du ruissellement. Une étude publiée en 2017 dans la revue PNAS avertissait déjà des risques associés au salage des routes : l’analyse des concentrations de chlorure à long terme de 371 lacs nord-américains a prédit que de nombreux lacs dépasseront le critère de seuil de vie aquatique pour une exposition chronique au chlorure dans les 50 prochaines années si les tendances actuelles se poursuivent.

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Plus de 50% du zooplancton d’eau douce menacé de disparition

Une autre équipe s’est intéressée au problème et a entrepris de vérifier si les directives actuelles de la qualité de l’eau en Amérique du Nord et en Europe étaient susceptibles de protéger les écosystèmes d’eau douce des effets de la salinisation. « Étant donné que la plupart des organismes d’eau douce n’ont pas d’histoire évolutive récente avec une salinité élevée, nous nous attendons à ce qu’ils aient une faible tolérance à une salinité élevée », notent les auteurs de l’étude. En matière de concentration d’ions chlorure, le seuil légal le plus bas établi au Canada est de 120 mg/L, tandis qu’aux États-Unis, il est fixé à 230 mg/L (les seuils européens sont généralement plus élevés, aux alentours de 250 mg/L maximum pour l’eau potable).

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Sites de lacs d’eau douce considérés dans l’étude. © W. Hintz et al.

Les scientifiques ont prélevé des échantillons d’eau lacustre à divers endroits en Amérique du Nord et en Europe, puis les ont soumis à divers changements de salinité pour observer le comportement des micro-organismes aquatiques. Malheureusement, les résultats de l’étude montrent que même aux seuils les plus faibles à l’échelle mondiale, la salinisation entraînera une mortalité importante du zooplancton. En effet, dans près de trois quarts des sites lacustres considérés dans l’étude, les concentrations de chlorure ont causé la perte d’au moins la moitié des cladocères, des copépodes et des rotifères ; ces concentrations étaient pourtant égales ou inférieures aux seuils établis au Canada, aux États-Unis et dans toute l’Europe.

La réaction en chaîne n’a pas tardé à se produire : la diminution de ces populations a entraîné une augmentation de la biomasse phytoplanctonique sur 47% des sites de l’étude (car le zooplancton se nourrit de phytoplancton). À son tour, en bloquant la lumière du soleil, l’augmentation de la biomasse de phytoplancton peut nuire à la qualité de l’eau et peut altérer le cycle des nutriments, impactant directement les populations de poissons. « Vous poussez un domino et de nombreux autres dominos tombent – même si vous ne les avez pas poussés », a déclaré à Inverse William Hintz, professeur adjoint au Département des sciences environnementales de l’Université de Tolède et co-auteur de l’étude.

Une salinisation qui menace les réserves d’eau potable

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Force est de constater que les seuils maximum de chlorure autorisés sont encore trop élevés pour protéger les réseaux trophiques des lacs. « Il est urgent de réévaluer les lignes directrices existantes pour protéger les écosystèmes lacustres contre la salinisation induite par l’homme », concluent les chercheurs. Car comme le souligne Hintz, « tout dans l’environnement est interconnecté » : le zooplancton est indispensable au développement des poissons (qui s’en nourrissent), qui eux-mêmes constituent une ressource alimentaire pour les humains.

L’augmentation de la salinisation n’impacte pas uniquement la faune aquatique. Les lacs d’eau douce sont non seulement une source majeure de pêche, de loisirs et de tourisme, mais dans certaines régions, ils contribuent directement à l’alimentation en eau potable des proches résidents : plus de 40 millions d’Américains bénéficient aujourd’hui de l’eau potable provenant des Grands Lacs de la frontière canado-américaine. « Une fois que les sels pénètrent dans nos réserves d’eau douce, il est difficile, voire impossible, d’en extraire le sel, et des concentrations élevées de sel peuvent persister pendant des décennies », avertit Hintz.

Le seul moyen de préserver les écosystèmes et les réserves d’eau douce est donc d’abaisser au plus vite les concentrations de chlorure autorisées. Il semble cependant difficile de mettre un terme au salage des routes, qui permet de réduire considérablement le nombre d’accidents en hiver. Certains scientifiques travaillent ainsi au développement de sels alternatifs ; à noter que depuis quelques années, en Amérique du Nord, le jus de betterave à sucre est lui aussi utilisé comme fondant routier.

Source : W. Hintz et al., PNAS

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