La science au service de la préservation des lagunes

Les côtes méditer­ranéennes abri­tent 626 lagunes. Des espaces sen­si­bles et frag­iles soumis plus que d’autres aux pol­lu­tions. Les cas de Venise en Ital­ie, Nador au Maroc, Biz­erte en Tunisie ou du lit­toral français mon­trent, cha­cun à leur échelle, la néces­sité de mieux con­naître les lagunes et leur évo­lu­tion, pre­mière étape d’une meilleure pro­tec­tion de ces zones très sen­si­bles.

Ville des amoureux, des Palais, et des gon­do­les voguant sur les canaux… Venise n’est rien sans sa lagune. Là où eaux douces et eaux de mer se mêlent, des hommes déci­dent de s’installer dès 528 en enfonçant des pieux en chêne et en aulne dans le sol sablon­neux y voy­ant un intérêt sécu­ri­taire mais aus­si économique du fait de la richesse de son écosys­tème.

Sur 550 km², elle forme la plus vaste zone humide en Méditer­ranée. Pour­tant, le développe­ment économique implique le creuse­ment de chenaux de grande pro­fondeur (jusqu’à 15 m) à l’intérieur de la lagune. Des routes mar­itimes qui déséquili­brent forte­ment l’écosystème et provo­quent des inon­da­tions de plus en plus fréquentes con­nues sous le nom d’acqua alta. Pour sauver Venise des eaux et préserv­er sa lagune, une digue mobile bap­tisée du nom de Moïse a été amé­nagée. Un chantier gigan­tesque débuté en 2003 qui devrait se ter­min­er en 2018 et a néces­sité des années de recherche et d’étude.

La lagune de Venise est men­acée. Et elle n’est pas la seule en Méditer­ranée. Pour­tant, le phénomène reste sou­vent traité de manière locale et non glob­ale car chaque lagune a ses par­tic­u­lar­ités.

Elargir la sen­si­bil­i­sa­tion pour une meilleure préser­va­tion
Pourquoi s’arrêter sur ces zones humides com­plex­es et divers­es ? Car les lagunes jouent un rôle écologique pri­mor­dial. Milieu marin, près de la mer, milieu con­sti­tué d’eau douce près de l’embouchure des fleuves et milieu inter­mé­di­aire d’eau plus ou moins saumâtre, elles sont rich­es de leur bio­di­ver­sité et sont un lieu priv­ilégié de nida­tion pour dif­férentes espèces. Comme des éponges, elles régu­lent les flux hydrauliques grâce à leurs capac­ités de stock­age. Elles tien­nent aus­si le rôle de fil­tre des eaux de ruis­selle­ment. Elles pro­tè­gent de l’érosion côtière grâce à la présence de végé­ta­tion. Elles abri­tent enfin un habi­tat et des gardes manger pour de nom­breuses espèces.

« His­torique­ment, les hommes ont rapi­de­ment com­pris la richesse de ces zones », pré­cise Olivi­er Pringault, micro­bi­ol­o­giste à l’Institut de Recherche pour le Développe­ment (IRD) qui s’intéresse par­ti­c­ulière­ment à la lagune de Biz­erte en Tunisie. La pêche et la conchyli­cul­ture y sont très présentes. Autant d’activités qui ont par­ticipé à leur dégra­da­tion, mais ne sont pas les seuls respon­s­ables de l’état alar­mant de cer­taines de ces zones humides. A l’agence de l’eau Rhône Méditer­ranée Corse basée à Mont­pel­li­er, on explique qu’il existe une prise de con­science plus récente des con­séquences de l’activité humaine par­fois dis­tante de la lagune de plusieurs dizaines de kilo­mètres. « Nous essayons d’informer aus­si bien sur les con­séquences des rejets issus de l’activité arti­sanale, que des déjec­tions canines en milieu urbain. Autant de pol­lu­tions en amont trans­portées via les eaux flu­viales ou par l’effet du ruis­selle­ment qu’il faut pren­dre en compte pour met­tre en place une poli­tique glob­ale de préser­va­tion de ces milieux », pré­cise Dominique Col­in directeur de l’agence de l’eau de Mont­pel­li­er. Les pro­grammes français ten­tent donc aujourd’hui d’élargir la zone géo­graphique de sen­si­bil­i­sa­tion aux ques­tions de préser­va­tion. Un tra­vail de longue haleine, « d’autant que les sédi­ments stock­ent la pol­lu­tion et la rejet­tent au fil des crues et des décrues », pointe le directeur de l’Agence de l’eau.

Si toutes les lagunes ne sont pas men­acées, cer­taines sont dans un état inquié­tant néces­si­tant une prise en charge par­ti­c­ulière. La sci­ence per­met alors de com­par­er les espaces afin de mieux les com­pren­dre. C’est dans ce but que le pro­gramme de l’IRD a été pen­sé lors de sa mise en place en 2014 entre Biz­erte en Tunisie et Thau en France : « Ces deux lagunes ont des super­fi­cies équiv­a­lentes mais la pro­duc­tion aqua­cole de Biz­erte était moins impor­tante, nous avons cher­ché à com­pren­dre pourquoi », pré­cise Olivi­er Pringault. Leur hypothèse de départ s’intéresse à l’activité humaine comme source de pol­lu­tions. La recherche per­met ain­si de mieux con­naître ces espaces par­ti­c­uliers et con­stitue sou­vent la pre­mière étape vers la mise en place de pro­grammes de préser­va­tion.

Etudi­er les mul­ti­ples sources de pol­lu­tion pour les lim­iter
A Nador, au Maroc, des recherch­es ont été menées au début des années 2000 sous la houlette de Naima Hamou­mi, respon­s­able de la struc­ture de recherche ODYSSEE à l’université de Rabat. La plus grande lagune du pays est alors dans un état cat­a­strophique. De mul­ti­ples sources de pol­lu­tion ont affaib­li l’écosystème de cette zone humide de 115 km² reliée à la mer par un seul point de com­mu­ni­ca­tion.

Située à prox­im­ité des villes de Nador, Beni Ensar et Kari­at Arek­mane, elle a été soumise à une pres­sion humaine dense et anar­chique. « Une pol­lu­tion nitrique d’abord, près de la sta­tion de traite­ment des bassins de lagu­nage de Nador. Une pol­lu­tion égale­ment fécale aux deux extrémités de la lagune. Le niveau relevé est faible mais chronique et s’explique à l’époque par l’absence de sta­tion d’épuration dans la ville, alors même que la lagune tient le rôle de frayère pour les pois­sons et abrite des zones de nid­i­fi­ca­tion et d’hivernage pour les oiseaux d’eau et des habi­tats d’espèces rares », com­plète Naima Hamou­mi.
La lagune de Nador attire les pêcheurs, l’aquaculture mod­erne, la pis­ci­cul­ture. L’augmentation de la pop­u­la­tion exac­erbe les rejets liq­uides urbains. L’industrie se développe, et l’agriculture des ter­res alen­tours reverse son lot de pro­duits phy­tosan­i­taires. Un cock­tail déto­nant.

En 2006, le roy­aume maro­cain met en place le pro­jet Marchi­ca Med. Le but est de réalis­er un pôle touris­tique respectueux de l’environnement. Pen­dant huit ans, des cen­taines d’ouvriers ont tout d’abord récolté 4 500 tonnes de déchets dis­séminés dans la lagune. Un nou­veau canal de 300 mètres de largeur a été per­cé en 2011 afin de faciliter le renou­velle­ment des eaux. L’ancien site de lavage des min­erais de fer sur la presqu’île d’Antalayoune a été enfoui.

Au total, sept « cités » seront bâties autour de la lagune pour accueil­lir des hôtels et des rési­dences et en faire un haut lieu touris­tique de la côte méditer­ranéenne maro­caine. Un pro­jet qui ne sera pas achevé avant 2025 ou 2030 et qui appelle à un suivi réguli­er afin de véri­fi­er si les objec­tifs affichés de développe­ment durable sont bien respec­tés au fil des années dans ces cités empha­tique­ment qual­i­fiées de « mer­veilles ».

Pro­gramme de l’IRD à Biz­erte. Crédit pho­to : Adrien Pavie

A Biz­erte en Tunisie, le pro­gramme con­joint de recherche entre l’IRD et la Fac­ulté des Sci­ences de Biz­erte Cosys Med a per­mis de met­tre en avant plusieurs sources de pol­lu­tion. L’industrie d’abord avec la prox­im­ité de chantiers navals, d’une cimenterie, et d’une raf­finer­ie de pét­role… L’agriculture et les rejets de pes­ti­cides aus­si. Ils néces­si­tent un tra­vail de fond car ils sont sou­vent dif­fi­ciles à détecter. « Nous devons d’abord réalis­er des inven­taires auprès des agricul­teurs car les molécules util­isées dans l’industrie chim­ique changent sou­vent », détaille Olivi­er Pringault de l’IRD. Pour trou­ver, il faut d’abord savoir ce que l’on doit chercher. La pol­lu­tion sera d’autant plus impor­tante en fonc­tion du « temps de rési­dence » de ces molécules, lui même lié à la vitesse de renou­velle­ment des eaux des lagunes, d’où les dis­par­ités selon les zones étudiées.

Comme au Maroc, un pro­gramme de pro­tec­tion a été lancé. Cha­peauté par la Banque Européenne d’Investissement, il prévoit une dépol­lu­tion de la lagune par une lim­i­ta­tion des sources de pol­lu­tion, ce qui implique une réelle volon­té poli­tique et un véri­ta­ble change­ment des men­tal­ités.

Prévenir des risques pour la san­té
L’enjeu est de taille car ces pol­lu­tions peu­vent par­fois avoir des con­séquences impor­tantes sur la san­té des hommes. Du phy­to­planc­ton à nos estom­acs, les pol­lu­ants suiv­ent le cycle de la chaine ali­men­taire. Le phénomène des eaux rouges inquiète tout par­ti­c­ulière­ment car il tend à se répan­dre. Cer­taines algues pro­lifèrent et se dégradent pom­pant l’oxygène de l’eau. Un proces­sus d’autant plus impor­tant lorsque les tem­péra­tures sont hautes et que la zone est peu pro­fonde. Le proces­sus de dégra­da­tion peut avoir des con­séquences graves et entrain­er l’extinction de la plu­part des espèces, épargnant seule­ment des micro organ­ismes qui puisent la lumière grâce à un pig­ment rouge (d’où le nom d’eaux rouges). Les micro-algues peu­vent décimer des stocks de pois­sons sauvages et ruin­er les éle­vages conchyli­coles. Elles sont aus­si respon­s­ables de patholo­gies chez les humains, par­fois létales.
En France, l’Ifremer est en pre­mière ligne con­cer­nant l’observation et l’information de ces phénomènes de micro-algues pou­vant entraîn­er la sus­pen­sion de la pro­duc­tion aqua­cole.

Mal­heureuse­ment, la sur­veil­lance n’est pas la même selon les pays, et les prélève­ments réguliers coû­tent chers. Il est donc par­fois dif­fi­cile de pou­voir établir des com­para­t­ifs dans le temps, ce que regret­tent les chercheurs inter­rogés au Maroc ou en Tunisie. « Les pro­grammes de recherche en océanolo­gie sont très rares au Maroc. Ils sont peu financés et restent dépen­dants de la bonne volon­té de chercheurs isolés », regrette la spé­cial­iste maro­caine Naima Hamou­mi.

La tech­nolo­gie au sec­ours de lagunes
A Venise, loin de l’effervescence de Moïse, une armée de robots est en marche. Pour étudi­er son fonc­tion­nement et afin de mieux préserv­er la lagune, un pro­gramme de recherche a été lancé le 1er avril 2015. Ils ont l’apparence de pois­sons ou des moules, mais ce sont des petits bijoux tech­nologiques. A ter­mes, ces robots seront capa­bles de col­lecter des don­nées sur une longue péri­ode, de manière autonome, et dans des endroits par­fois inac­ces­si­bles. Trois pop­u­la­tions de robots capa­bles de col­la­bor­er entre elles et d’évoluer dans le temps pour répon­dre aux muta­tions com­plex­es et fluc­tu­antes des eaux turpi­des de la lagune véni­ti­enne.

Nom de code de ce pro­gramme : Sub­CUL­Tron. Il allie plusieurs dis­ci­plines de cinq insti­tuts de recherche et uni­ver­sités européens, une entre­prise privée et un con­sor­tium véni­tien. Jusqu’en mars 2019, ils dévelop­per­ont ensem­ble une flotte de 120 robots capa­bles de décoder la vie sous-marine de la lagune. Inspirés d’organismes naturels, ces robots qui ressem­blent à des moules ou des pois­sons devraient être capa­bles de puis­er leur énergie directe­ment dans leur milieu et de com­mu­ni­quer entre eux.

Ces robots sont égale­ment com­plé­men­taires en ter­mes d’action et de per­cep­tion. Les moules peu­vent ain­si percevoir l’évolution des paramètres bio­physiques de la lagune sur de longues durées, mais elles sont inca­pables de se déplac­er sans l’aide des pois­sons. Ceux-ci con­stituent quant à eux la com­posante agis­sante de l’écosystème. Les pois­sons ser­vent de véhicules aux moules et de vecteurs de l’énergie et d’information entre les moules et les nénuphars. Ces derniers ser­vent d’interface de com­mu­ni­ca­tion avec les opéra­teurs humains du pro­jet.

Une véri­ta­ble société sous-marine autonome qui out­re la col­lecte de don­nées doit per­me­t­tre « la mise en place d’une sur­veil­lance envi­ron­nemen­tale gérée par un essaim sous-marin », explique Thomas Schmickl de l’Université de Graz en Autriche, l’un des parte­naires du pro­jet. Le tout adap­té aux eaux trou­bles de la lagune qui relégueront par leur pré­ci­sion les caméras sous-marines au plac­ard et attein­dront des pro­fondeurs iné­galées. « Une pre­mière mon­di­ale », qui sera un jour peut-être util­isée dans d’autres lagunes et sous d’autres lat­i­tudes afin de com­pléter les con­nais­sances sci­en­tifiques sur ces milieux si par­ti­c­uliers en dan­ger.

Les lagunes du lit­toral français
http://www.eaurmc.fr/fileadmin/documentation/guides_acteurs_eau/mer_mediterranee/Note-Connaissances_des_lagunes.pdf

Sub­CUL­Tron
http://www.subcultron.eu/

Lagune de Nador
http://www.paralia.fr/cmcm/e02-39-hamoumi.pdf

Pro­gramme con­joint Biz­erte – Thau
http://www.cosysmed.com/presentation