Les herbiers sont les « canaris côtiers » des océans et des baies. Lorsque ces plantes à fleurs sous-marines sont malades ou mourantes, cela signifie que l'écosystème est en grande difficulté - généralement en raison de la pollution qui réduit la qualité de l'eau. Mais quand ils prospèrent et s'étendent, c'est un signe que l'écosystème devient plus sain.

Nous collaborons à la recherche sur les herbiers marins depuis trois décennies dans la baie de Chesapeake et au-delà. L'un d'entre nous (Bob "JJ" Orth) a cartographié et étudié la végétation aquatique submergée de la baie depuis les années 1980. Et l'autre (Bill Dennison) étudie l'écophysiologie des herbiers marins et a mené des efforts pour rendre cette science compréhensible et utile.

Les herbiers sont essentiels à une baie de Chesapeake saine. Ils fournissent un habitat pour les poissons et les crustacés, stabiliser les sédiments et aider à clarifier l'eau. Les graminées de la baie ont fortement décliné dans les années 1970, la pollution et le développement dégradant la qualité de l'eau. Les États autour de la baie travaillent ensemble depuis 2010 sur un vaste plan pour la nettoyer et restaurer ses écosystèmes.

Dans une nouvelle étude, nous apportons des preuves concluantes que la réduction des rejets d'azote, le phosphore et d'autres polluants dans la baie ont produit la plus grande résurgence d'herbes sous-marines jamais enregistrée. Ce succès montre que les écosystèmes côtiers sont résilients et que des efforts concertés pour réduire la pollution par les nutriments peuvent entraîner des améliorations substantielles.

La réduction de la pollution par les nutriments stimule les herbiers marins

Il y a dix ans, nous avons mené un effort par le biais du Centre national d'analyse et de synthèse écologiques pour comprendre les trajectoires globales des herbiers marins. Ce que nous avons découvert, c'est que les herbiers se perdaient à un rythme alarmant, l'équivalent d'un terrain de football en algues toutes les 30 minutes depuis 1980.

Ainsi, lorsque nous avons commencé à observer des augmentations nettes au cours des dernières années de l'abondance de plusieurs types d'herbes marines (collectivement appelées végétation aquatique submergée) dans notre bien-aimée baie de Chesapeake, nous savions que cet événement était unique au monde.

Pour discerner ce qui se passait, nous nous sommes associés au programme de la baie de Chesapeake pour lancer ce qu'on appelle un effort de synthèse. La science de synthèse rassemble diverses équipes d'experts de différents domaines pour tirer de nouvelles connaissances des données existantes.

Nous avons eu accès à 30 ans d'enquêtes annuelles sur les graminées sous-marines que JJ Orth supervise personnellement, ainsi qu'un ensemble de données sur la qualité de l'eau sur 30 ans recueillies par le programme de la baie de Chesapeake. Des scientifiques du Virginia Institute of Marine Science, Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland, Laboratoire Bigelow pour les sciences océaniques, le US Geological Survey, le Centre National de Synthèse Socio-Environnementale, Collège Sainte-Marie du Maryland, le Smithsonian Environmental Research Center, le Département des ressources naturelles du Maryland, Texas A&M University-Corpus Christi et l'Environmental Protection Agency des États-Unis ont fourni une puissance de feu analytique pour aider à évaluer ces informations complexes.

Nous avons commencé par identifier les façons dont les activités terrestres pourraient affecter les tendances de la qualité de l'eau et de l'abondance des graminées sous-marines. Ensuite, nous avons testé nos liens hypothétiques à l'aide de modèles d'équations structurelles qui analysaient les données de deux manières différentes.

Une approche axée sur la cascade d'azote et de phosphore provenant de sources terrestres, tels que les rejets d'eaux usées et le ruissellement des eaux pluviales, dans les cours d'eau. L'autre montrait ce qu'il advenait des graminées sous-marines une fois que ces nutriments étaient entrés dans l'eau. Les nutriments surfertilisent la baie, créant d'énormes proliférations d'algues qui meurent et épuisent l'oxygène de l'eau. Cela produit des "zones mortes" qui ne peuvent pas supporter la vie des poissons ou des plantes.

Dans notre analyse, nous avons trouvé des preuves concluantes que les réductions de l'excès d'azote et de phosphore ont causé le rétablissement de l'herbe sous-marine dans la baie de Chesapeake. Depuis 1984, la quantité d'azote entrant dans la baie a diminué de 23 % et le phosphore de 8 %, grâce à un « régime de pollution » que l'EPA a mis en place en 2010. Le plan, formellement appelée charge journalière maximale totale (TMDL), nécessite des états dans les 64 de la baie, Un bassin versant de 1 000 milles carrés pour réduire les polluants spécifiques entrant dans la baie aux niveaux cibles selon un calendrier fixe.

Par conséquent, les herbes sous-marines ont augmenté de plus de 300 pour cent et sont réapparues dans certains endroits autour de la baie où elles n'avaient pas été observées depuis des décennies.

Une baie de Chesapeake plus saine

Depuis 12 ans, nous avons utilisé des herbes sous-marines et d'autres données sur la qualité de l'eau pour produire un rapport annuel sur la baie de Chesapeake. Notre bulletin 2017 décrit les progrès à tous les niveaux, avec 7 des 15 régions déclarantes autour de la baie montrant une amélioration significative et le reste restant stable.

Nous attribuons ces améliorations au plan TMDL. En particulier, les améliorations apportées aux installations de traitement des eaux usées de la région ont réduit les apports d'azote et de phosphore dans la baie. Les convertisseurs catalytiques sur les automobiles et les épurateurs de cheminées dans les centrales électriques ont réduit les émissions atmosphériques d'azote et les dépôts ultérieurs qui se retrouvent dans les eaux de la baie. Il semble que ces actions de gestion commencent à porter leurs fruits, bien qu'il y ait plus à faire - en particulier réduire la pollution par les nutriments provenant de l'agriculture.

Des progrès menacés

Le programme de la baie de Chesapeake est un partenariat entre six États (New York, Pennsylvanie, Maryland, Delaware, Virginie-Occidentale, Virginie), le District de Columbia et le gouvernement fédéral, représenté par l'EPA. Il s'appuie fortement sur le financement fédéral en engageant des groupes communautaires, les municipalités locales et les organisations non gouvernementales à mener des actions qui contribuent à réduire la pollution entrant dans la baie. Les exemples incluent la réingénierie des surfaces urbaines pour réduire le ruissellement des eaux pluviales et le subventionnement des agriculteurs pour cultiver des cultures de couverture d'hiver qui aident à retenir les nutriments dans les champs.

Lorsque l'administrateur de l'EPA, Scott Pruitt, était procureur général de l'Oklahoma, il a rejoint d'autres États dans un procès pour bloquer le nettoyage de la baie de Chesapeake, l'appelant un dépassement fédéral. Maintenant, cependant, Pruitt s'est engagé à soutenir le programme, qui a été confirmé par un tribunal fédéral en 2013 et maintenu en appel en 2015.

Mais le budget 2017 du président Trump prévoyait l'élimination complète du programme de la baie de Chesapeake. Le Congrès n'a adopté que de petites coupes, mais la demande de budget 2018 de Trump réduit le financement du programme de 90 pour cent - ironiquement, juste au moment où nous commençons enfin à inverser la dégradation des décennies passées.

La baie de Chesapeake est sans doute l'estuaire le mieux étudié de la planète, et le fait que notre étude relie les actions de gestion à une énorme résurgence des graminées sous-marines est un hommage à cette riche histoire. Les efforts en cours pour restaurer la baie ont permis de tirer des leçons sur la façon dont la réduction de la pollution peut conduire à la récupération de l'écosystème.

Ces informations peuvent et doivent être appliquées à d'autres masses d'eau affectées par la pollution par les nutriments. Nous espérons que l'histoire de la récupération de la baie de Chesapeake inspirera des actions similaires dans de nombreux autres endroits.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.