Une nouvelle recherche révèle que les rejets d’eaux usées sont pires pour les rivières que pour l’agriculture

À l’approche de la Journée mondiale des rivières (24 septembre), une nouvelle étude menée par l’Université d’Oxford révèle que le rejet des eaux usées dans les rivières a un impact plus important sur la qualité de l’eau, ainsi que sur les animaux et les plantes qui vivent dans les rivières, que sur l’utilisation des terres environnantes. Les résultats ont été publiés dans les revues Biologie du changement global et Solutions et preuves écologiques.

Les rivières sont des éléments essentiels du cycle mondial de l’eau, contiennent une biodiversité importante et sont essentielles à la santé humaine. Cependant, les compagnies des eaux du Royaume-Uni sont autorisées à déverser des eaux usées traitées dans les rivières, et même des eaux usées non traitées lors de fortes pluies (appelées débordements de tempête). Outre les conséquences écologiques, cela constitue de graves menaces pour le bien-être humain si l’eau est ensuite utilisée à des fins de consommation, de loisirs ou agricoles.

Des chercheurs du département de biologie de l’Université d’Oxford ont étudié les effets de trois sources de pollution différentes (rejets d’eaux usées traitées, agriculture et ruissellement urbain) sur différents aspects des systèmes fluviaux. Le groupe a testé quatre rivières en Angleterre, en amont et en aval du rejet des eaux usées, sur trois mois différents.

Les résultats ont démontré que les rejets d’eaux usées traitées étaient le meilleur indicateur de niveaux élevés de nutriments, d’algues de fond et d’abondance de champignons des eaux usées, quel que soit le type d’utilisation des terres (agricole ou urbaine) dans la zone environnante.

Le Dr Dania Albini (Département de biologie, Université d’Oxford), auteur principal de l’étude, a déclaré : « Notre étude met en évidence l’impact disproportionné du rejet des eaux usées sur la qualité de la rivière, présentant un besoin urgent d’un plan d’action complet ciblant le rejet des eaux usées. Des améliorations aux usines de traitement des eaux usées devraient être mises en œuvre ainsi que davantage de réglementations. Ces efforts sont cruciaux pour sauvegarder l’intégrité et la sécurité de nos rivières, éléments fondamentaux des écosystèmes et du bien-être humain.

Le Dr Michelle Jackson (Département de biologie, Université d’Oxford), auteur principal de l’étude, a ajouté : « Il y a un débat en cours sur la cause du mauvais état écologique de nombreuses rivières au Royaume-Uni, car il est difficile de démêler les différentes sources de pollution.  » Ici, nous montrons que même les eaux usées traitées semblent avoir une influence plus forte sur les communautés fluviales que la pollution des terres environnantes. Ces informations importantes devraient être utilisées pour donner la priorité à la gestion et à la conservation de nos rivières à l’avenir.  »

Les nutriments aggravent le déclin des cours d’eau en favorisant la croissance d’espèces nuisibles et en détériorant d’autres. Cela a été observé dans les rivières étudiées par un déplacement des communautés de macroinvertébrés et d’algues en aval de l’apport d’eaux usées, avec des groupes plus tolérants tels que les cyanobactéries et les vers devenant plus abondants. Ceci est préoccupant car les cyanobactéries sont bien connues pour produire des produits chimiques toxiques qui peuvent tuer de nombreux organismes aquatiques. En conséquence, la pollution des eaux usées peut potentiellement altérer et dégrader les processus écosystémiques critiques via la perte d’espèces critiques.

Dans l’étude, une seule mesure – l’abondance des groupes d’insectes sensibles que sont les éphémères, les plécoptères et les phryganes – était mieux prédite par l’utilisation des terres agricoles. Cela suggère que la qualité de l’eau et les communautés fluviales sont généralement plus menacées par les rejets d’eaux usées traitées que par la pollution du bassin versant environnant, mais la pollution agricole doit également être maîtrisée.

Ces nouvelles découvertes surviennent à un moment où le public s’inquiète vivement de l’état des voies navigables du Royaume-Uni. Une enquête récente pour l’Observer a révélé que plus de 90 % des habitats d’eau douce des rivières les plus précieuses d’Angleterre ont été dégradés par la pollution agricole, les eaux usées brutes et le captage d’eau.

James Wallace, PDG de l’association caritative britannique River Action, a commenté les résultats : « Cette recherche importante démontre une fois de plus les dommages causés par les compagnies d’eau et l’agriculture non réglementées. En plus de l’impact catastrophique de la pollution par les nutriments sur la faune, le public devrait être conscient que les systèmes d’égouts n’éliminent pas les bactéries dangereuses telles que E. coli et les entérocoques intestinaux des eaux usées traitées. Par exemple, une récente science citoyenne sur la Tamise a révélé que les écoulements de Thames Water contiennent souvent des niveaux de bactéries quatre à cinq fois plus sûrs, ce qui a  »

Un système de détection précoce pour repérer les épidémies dangereuses

Les chercheurs ont également développé une nouvelle méthode pour permettre la détection précoce des épidémies potentiellement dangereuses de « champignon des eaux usées ». Il s’agit d’un mélange complexe de champignons, d’algues et de bactéries qui forment de grandes masses lorsque les niveaux de nutriments organiques sont élevés. Non seulement ils provoquent des odeurs désagréables, mais ils réduisent considérablement les niveaux d’oxygène dans l’eau, ce qui peut nuire à toutes les espèces fluviales et entraîner une mortalité massive des poissons.

Actuellement, les champignons des eaux usées ne sont évalués que visuellement, de sorte qu’ils ne sont détectés que lorsqu’ils sont devenus suffisamment gros pour provoquer déjà des effets négatifs. Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode pour permettre une détection précoce, une étape essentielle pour permettre une intervention rapide afin d’éviter des épidémies étendues. Leur méthode utilise des techniques d’imagerie et l’apprentissage automatique pour identifier rapidement les particules d’eaux usées et les champignons des eaux usées dans les échantillons d’eau.

Cette technique pourrait être utilisée comme un « canari dans la mine de charbon » par les compagnies des eaux et les organismes de surveillance tels que l’Agence pour l’environnement, et pourrait s’avérer être un outil précieux pour limiter l’accumulation de pollution et arrêter le déclin des espèces.

Le Dr Michelle Jackson a déclaré : « L’identification rapide des événements de pollution fongique par les eaux usées permettra une intervention précoce qui contribuerait à prévenir toute conséquence négative potentielle pour la faune locale.