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Eutrophisation et pollution de l’eau – lac, bassin versant et espèces indicatrices

BiologieÉcologie et environnement17–18 ans

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Un lac et son bassin versant : ajoutez le ruissellement d’engrais des champs, les eaux usées d’une ville, le cuivre d’une mine ou des pluies acides, puis suivez la séquence de l’eutrophisation : les nitrates et les phosphates augmentent, les algues prolifèrent, la lumière est bloquée, les plantes aquatiques meurent, des bactéries les décomposent et la DBO augmente, l’oxygène dissous chute et les poissons meurent. Graphiques heure par heure de l’oxygène, de la DBO, des nitrates, des phosphates, de la turbidité et du pH, et un échantillon d’invertébrés avec un indice biotique. Testez les solutions : bandes enherbées, épuration des eaux usées, déphosphatation et chaulage.

Leçon : Pollution de l’eau : eutrophisation, pluies acides et métaux lourds ; espèces indicatrices de la qualité de l’eau

Ce qu’elle montre

L’eutrophisation se produit quand les nitrates et les phosphates venant des engrais lessivés et des eaux usées font proliférer les algues. Cette efflorescence ombrage le fond du lac : les plantes aquatiques enracinées ne peuvent plus faire la photosynthèse et meurent. Les bactéries aérobies décomposent les algues et les plantes mortes en consommant l’oxygène dissous ; la demande biochimique en oxygène (DBO) augmente et l’oxygène chute, surtout près du fond et avant l’aube. Les poissons et les invertébrés sensibles, comme les larves de plécoptères et d’éphémères, meurent, alors que les tubifex et les larves à queue de rat survivent : c’est pourquoi les invertébrés servent de bio-indicateurs.

Mode d’emploi

Réglez Engrais azoté sur les champs, Eaux usées de la ville, Cuivre dans l’eau de la mine et pH de la pluie, puis cliquez sur Lancer pour simuler 180 jours et voir les sept étapes s’allumer. Changez Graphique pour voir l’oxygène et la DBO, les nutriments, les êtres vivants ou la turbidité et le pH. Lisez le tableau de qualité de l’eau et l’échantillon d’invertébrés, puis testez les solutions : Bandes enherbées, Épuration des eaux usées et Chauler le lac.

Paramètres modifiables

  • Engrais azoté sur les champs 0–300 kg N/ha/an
  • Bandes enherbées le long des ruisseaux
  • Eaux usées de la ville 0–30 milliers d’habitants
  • Épuration des eaux usées Aucune, Secondaire (boues activées), Tertiaire : avec déphosphatation
  • Cuivre dans l’eau de la mine 0–100 µg/L
  • pH de la pluie 3,5–6,5
  • Roche du bassin versant Granite (pauvre en calcium), Calcaire (neutralise l’acide)
  • Chauler le lac
  • Température de l’eau 5–30 °C
  • Graphique Oxygène et DBO, Nitrates et phosphates, Êtres vivants, Turbidité et pH

Questions à explorer

  1. Pourquoi les poissons meurent-ils par temps couvert et sans vent alors que le lac est encore plein d’algues ?
  2. L’épuration secondaire fait fortement baisser la DBO : pourquoi le lac reste-t-il eutrophe ?
  3. Quels groupes d’invertébrés disparaissent en premier quand l’oxygène baisse près du fond, et pourquoi ?

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