Les cyanobactéries 101

1. Les cyanobactéries 101 Présenté par PÉGEAUX

2. Rappel : définition • Lac oligotrophe • pauvre en éléments nutritifs (nitrate, phosphore) • Lac eutotrophe • Riches en substances nutritives. Stratification dans un lac

3. Eutrophisation Facteurlimitant de la croissance • Enrichissement en élémentsnutritifs qui stimule la croissance des plantes, des ALGUES et des BACTÉRIES • Enjeu: Compétition pour l’oxygène • Azote • Phosphore

4. Provenance du phosphore et de l’azote • Les activitéshumainespermettentl’accumulation de matièresorganiques et d’élémentsnutritifs • Activitésagricoles • Lessivage de fertilisants • Rejetd’eauxusées

5. Provenance du phosphore Sources humaines Sources naturelles • Les engrais utilisés pour les gazons et les plantes en bordure des lacs; • Les rejets des installations septiques résidentielles conformes et non conformes ou défectueuses; • L’utilisation de savons et détergents non biodégradables et avec phosphate; • Actions • L’érosion des sols mis à nu et le manque de couvert végétal aux abords des lacs (artificialisation des rives, murs de béton, enrochements, mauvais aménagement des fossés de route); • Le surdéveloppement. • Certains types de roches qui s’érodent; • Les eaux de ruissellement de leur bassin versant; • Les déjections animales et la décomposition de la matière organique après la mort des organismes; • La libération du phosphore emmagasiné dans les sédiments au fond du lac;

6. Cyanobactérie • Propriétés • Procaryote • Près des eucaryotes • Gram négatif • Photosynthétique • Phylum des cyanobacteria • Groupe le plus vaste des bactériesphotosynthétiques

7. Cyanobactérie • Trèstolérantes vis-à-vis de conditions extrêmes • Présentesdanspresquetous les environnementsaquatiques et terrestres. • Certainesespècessontthermophiles • Colonisateursprimaires des sols et des surfaces dépourvues de croissancevégétale • Résistentmieux aux herbicides et à unefaibleintensitélumineuse • Plus de 2000 espèces • 300 au Québec • Environ 46 espècesproduisent des cyanotoxinespouvanttuer le bétail et les autresanimaux qui boiventl’eau.

8. Espèce de cyanobactérie Anacystis, Anabaena • Dans les étangs et lacschauds, riches en aliments • Se reproduisentrapidementet forment des fleursd’eau • À leur mort, elleslibèrent de grandesquantités de matièreorganique qui stimulent la croissance des bactérieschimiohétérotrophes qui épuisentensuitel’oxygènedisponible. • Ellespeuvent causer la mort des poissons et des autresorganismes. • Fixatricesd’azotedans des conditions aérobies

9. Espèce de cyanobactérie Oscillatoria • Résistante à la pollution • Peut fixer l’azotedans des conditions anaérobies • Indicateur de pollution d’eaudouce • Présentelorsqu’il y a une forte concentration en matièreorganique

10. Microcystisaeruginosa • Toxines plus fréquentes • Cause principale d'intoxication chez les animaux et chez les humains qui entrent en contact avec des fleurs d'eau toxiques. • Extrêmement stable dans l'eau grâce à leur structure chimique • Peut survivre dans les eaux tièdes et froides et de tolérer des changements importants dans la composition chimique de l'eau, notamment le pH. • Environ 50 différentes sortes de microcystines. L'une d'entre elles, la microcystine-LR, semble être l'une des plus répandues dans les approvisionnements d'eau du monde entier. 

11. Présence des cyanobactéries • Compétition – concurrencent les algues • Les cyanobactériesmétabolisent plus rapidement le CO2ce qui fait augmenter le pH rendantl’environnementmoinsadapté aux algueseucaryotes. • Se développent plus efficacementdans des conditions élevées de pH (8.5 à 9.5) et de température (30 à 35 °C) • Beaucoup produisent des hydroxamates qui fixent le fer et rendentcetoligoélément important moinsdisponible pour les algueseucaryotes • Certainessynthétisent des composés odorants affectant la qualité de l’eau de consommation

12. Fleursd’eau • Production massive de biomasse • Exige des conditions eutotrophes • Visibles de la surface du milieu aquatique affecté. • Apparence diffère selon les conditions environnementales et les espèces de cyanobactéries. • Ces fleurs d'eau peuvent ressembler notamment à une soupe au brocoli, à une purée de pois ou à un déversement de peinture (écume).

13. Toxines • Ce potentiel toxique peut se manifester à trois niveaux : - neurotoxicité (système nerveux)- hépatotoxicité (attaque le foie) - allergies de contact (irritation de la peau) • Les scientifiques de Santé Canada sont plus préoccupés par les hépatotoxines que par les neurotoxines. • La présence de ces algues peut amener à restreindre voire à supprimer les activités nautiques.

14. Persistanced’uneannée à l’autre - Espècesvieilles (2 millions d’années) • Entrent en dormancedans les sédiments (hibernation) • Peuventrecoloniserl’annéesuivante Réinvasion : • Vent • Oiseaux

15. Traitement des cyanobactéries • Odeurs et goûts importants • Nuisance pour certains processus de traitement de l'eau Élimination de cyanotoxines( 2 choix): • Ajouter du charbon actif dans l'eau • Bien filtrer à travers un filtre bicouche pour éliminer efficacement les cyanotoxines La combinaison des deuxtraitementsestégalementunebonne option. À Granby, l’usine de filtration procède aux deuxtraitements. À éviter Utilisation de substances chimiques ou toute autre méthode de traitement qui détruit les cellules et libère les toxines devrait être évitée (comme bouillir l’eau).

16. La meilleure façon d'éviter les problèmes associés aux proliférations cyanobactériennes est d'éviter leur formation. Ainsi, diminuerl’apport en phosphore et en azote qui sont les facteurslimitants de la croissancedes algues s’avère une solution.

17. Références FALLU, Marie-Andrée (2008). Cyanobactérie 101, [PPT], présenté au FORUM MAURICIE 2008 SUR LA SANTÉ DES LACS : Agissons contre les algues bleu-vert, Groupe de recherche interuniversaitaire en limnologie et en environnement aquatique (GRIL). PRESCOTT, L.M. et al. (2003). Microbiologie, 2e édition, Éditions de Boeck, 1137 p.