La demande biochimique en oxygène (DBO) mesure la quantité d’oxygène utilisée par les microorganismes (p. ex., les bactéries aérobies) pour oxyder la matière organique. Les sources naturelles de matière organique comprennent la décomposition des plantes et la chute des feuilles. Cependant, la croissance et la décomposition des plantes peuvent être accélérées de manière anormale lorsque les nutriments et la lumière du soleil sont trop abondants en raison de l’activité humaine. Le ruissellement urbain entraîne les déjections animales provenant des rues et des trottoirs, les nutriments des engrais pour pelouse, ainsi que les feuilles, les tontes de gazon et le papier provenant des zones résidentielles, ce qui accroît la demande en oxygène. L’oxygène consommé au cours du processus de décomposition prive les autres organismes aquatiques de l’oxygène dont ils ont besoin pour vivre. Les organismes plus tolérants à de faibles concentrations d’oxygène dissous peuvent remplacer une diversité d’organismes naturels. Les systèmes aquatiques contiennent des bactéries qui ont besoin d’oxygène (elles sont aérobies) pour survivre. La plupart se nourrissent d’algues mortes et d’autres organismes morts et font partie du cycle de décomposition. Les algues et les autres producteurs présents dans l’eau absorbent les nutriments inorganiques et les utilisent pour constituer leurs tissus organiques.
Les consommateurs, comme les poissons et les autres animaux aquatiques, mangent certains producteurs, et les nutriments remontent la chaîne alimentaire. Lorsque ces organismes meurent, les bactéries décomposent les composés organiques et libèrent dans l’eau des nutriments inorganiques tels que les nitrates, les phosphates, le calcium et d’autres. Certains de ces nutriments se retrouvent en aval ou dans les sédiments, mais la plupart sont recyclés encore et encore. La plupart des bactéries présentes dans la colonne d’eau aquatique sont aérobies. Cela signifie qu’elles utilisent l’oxygène pour effectuer leurs activités métaboliques de décomposition. Rappelez-vous que nous avons appris dans d’autres exercices connexes que, dans des conditions normales, l’oxygène dissous est présent à de très faibles concentrations. Les niveaux naturels d’oxygène dans les systèmes aquatiques sont toujours quelque peu réduits par l’activité normale des bactéries aérobies. Dans la plupart des cas, si la concentration d’oxygène dissous descend sous 5 parties par million (ppm), les poissons ne pourront pas vivre très longtemps. Toutes les espèces qui ont besoin d’une eau propre, comme la truite ou le saumon, mourront bien au-dessus de ce seuil, et même les poissons qui tolèrent de faibles concentrations d’oxygène, comme le poisson-chat et la carpe, seront menacés sous 5 ppm.
Cependant, lorsque l’activité des bactéries aérobies atteint des niveaux anormalement élevés, la concentration d’oxygène dissous peut chuter considérablement. Dans quelles circonstances cela se produit-il? En général, cela arrive lorsqu’un type de « pollution » anormale est introduit dans le système. Cela peut prendre la forme d’une pollution organique provenant, par exemple, des eaux usées domestiques, de fuites de fosses septiques ou du ruissellement d’engrais, ou prendre la forme de substances inorganiques provenant de sources domestiques ou industrielles. Les composés organiques provenant de sources naturelles peuvent également se retrouver dans les systèmes aquatiques à la suite d’inondations, de glissements de terrain et de l’érosion.
L’un des nutriments les plus importants ayant affecté la DBO dans les systèmes aquatiques au cours des dernières décennies est la pollution par les phosphates provenant des foyers américains. On a découvert il y a plusieurs décennies que l’ajout de phosphore aux savons et aux détergents leur permettait de mieux nettoyer. Dans les années 1960, des millions de foyers et d’entreprises rejetaient des tonnes et des tonnes de phosphate dans les égouts. Au fil du temps, une grande partie de cet important nutriment s’est retrouvée dans les cours d’eau des États-Unis. Comme le phosphore est l’un des principaux facteurs limitants (nutriments nécessaires) dans les systèmes aquatiques, de nombreuses proliférations algales se sont alors produites à grande échelle. Les proliférations algales sont des explosions spectaculaires de croissance démographique au cours desquelles une ou deux espèces d’algues trouvent soudainement des conditions propices à une croissance rapide.
Comme la plupart des algues unicellulaires se reproduisent de manière asexuée par division cellulaire rapide, il ne faut pas longtemps pour qu’une espèce d’algue verdisse soudainement et littéralement l’eau avec des milliards et des milliards de nouvelles cellules. Comme les conditions nécessaires à ces proliférations algales sont parfois temporaires ou que les algues dépassent le seuil d’un autre facteur limitant, ces proliférations ne durent que peu de temps. Elles ne durent souvent que quelques jours. Que se passe-t-il lorsque la prolifération prend fin? Les cellules algales manquent de nutriments et la plupart meurent. À ce stade, les bactéries aérobies jouent un rôle important et commencent à décomposer les algues. Comme elles disposent d’une grande quantité de nourriture, elles connaissent elles aussi une sorte de prolifération et aspirent littéralement l’oxygène de l’eau. Lorsque l’oxygène a disparu, les bactéries et la plupart des autres organismes aérobies du système aquatique commencent à mourir.
cité de Freedrinkingwater.com
