Le ruissellement provenant de l'épandage d'engrais et de fumier dans les régions agricoles a entraîné des niveaux élevés de nitrate dans les eaux souterraines, rivières, et les zones côtières. Ces niveaux élevés de nitrates peuvent menacer la salubrité de l'eau potable et également entraîner des problèmes de prolifération d'algues et de dégradation des écosystèmes aquatiques.

Des recherches antérieures ont montré que les zones humides améliorent la qualité de l'eau, mais quel impact les zones humides ont-elles actuellement sur l'élimination des nitrates, et quelles améliorations la restauration des zones humides pourrait-elle apporter à l'avenir ?

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Chicago et de l'Université de Waterloo ont cherché à évaluer ces détails à l'échelle américaine et à publier leurs conclusions dans un nouvel article publié dans la revue. La nature .

Leur étude examine les effets positifs des zones humides sur la qualité de l'eau et le potentiel d'utiliser la restauration des zones humides comme stratégie clé pour améliorer la qualité de l'eau, en particulier dans les régions du bassin du fleuve Mississippi et du golfe du Mexique.

La zone humide a essentiellement un effet purificateur lorsque l'eau chargée de nitrates pénètre dans ses limites. Des réactions chimiques ont lieu qui éliminent les nitrates nocifs de l'eau, permettant à l'azote gazeux inoffensif d'être libéré dans l'atmosphère et à l'eau plus propre de s'écouler en aval.

"Malheureusement, la plupart des zones humides qui existaient à l'origine aux États-Unis ont été drainées ou détruites pour faire place à l'agriculture ou au développement urbain. Ironiquement, zones avec les plus gros problèmes de nitrates, en raison de l'agriculture et de l'utilisation intensive d'engrais azotés, sont aussi généralement des zones avec le moins de zones humides restantes, " a déclaré Kimberly Van Meter, Professeur assistant de l'UIC en sciences de la terre et de l'environnement et co-auteur principal de l'article.

Les chercheurs ont utilisé des cartes des zones humides restantes aux États-Unis pour quantifier la quantité de nitrate actuellement éliminée par les zones humides. Malgré les niveaux élevés de perte de zones humides, leurs résultats suggèrent que les charges de nitrate dans le fleuve Mississippi pourraient être environ 50 % plus élevées qu'elles ne le sont actuellement sans la présence de zones humides.

La contribution significative des zones humides à l'élimination actuelle des nitrates est importante pour deux raisons principales, selon Van Meter de l'UIC et ses collègues Frederick Cheng, Danyka Byrnes et Nandita Basu, tous de l'Université de Waterloo.

"D'abord, le fleuve Mississippi est la plus grande source d'azote dans le golfe du Mexique et une cause majeure de la grande zone morte qui apparaît dans le golfe chaque été. Seconde, les protections des zones humides actuelles ont été érodées ces dernières années, en particulier avec les révisions de la Clean Water Rule sous l'administration Trump, qui a éliminé les protections pour environ la moitié de toutes les zones humides des États-Unis, ", a déclaré Van Meter.

Les chercheurs ont également effectué des simulations de modèles informatiques pour mieux comprendre comment la restauration des zones humides pourrait être bénéfique pour la qualité de l'eau.

"Nous avons constaté qu'en ciblant la restauration des zones humides dans les zones des États-Unis avec les niveaux les plus élevés de pollution par les nitrates, même une augmentation de 10 % de la superficie actuelle des zones humides pourrait réduire de moitié les niveaux de nitrate dans les rivières et les ruisseaux, ", a déclaré Van Meter.

Le coût d'une initiative en faveur des zones humides est estimé à 3,3 milliards de dollars par an, un montant que les chercheurs ont qualifié de faisable compte tenu des niveaux actuels de dépenses du gouvernement. Bien que ce soit le double du coût estimé d'une approche non ciblée, le modèle a montré qu'il éliminerait 40 fois plus d'azote.

« Vous en avez beaucoup plus pour votre argent si la préservation et la restauration des zones humides sont ciblées, " dit Nandita Basu, professeur de génie civil et environnemental, et sciences de la terre et de l'environnement à l'Université de Waterloo et auteur correspondant de l'article. « D'un point de vue politique, c'est beaucoup plus efficace et efficient."

Les auteurs soulignent également que divers résultats socio-économiques négatifs découlent de la pollution par les nitrates dans les lacs et les zones côtières. Quand les algues fleurissent, qui sont généralement considérés comme inesthétiques et dégagent souvent une odeur soufrée désagréable, s'emparer d'un plan d'eau, il limite généralement l'accès récréatif pour la baignade, la navigation de plaisance, et la pêche et, Donc, affecte négativement le tourisme. Les toxines associées aux proliférations d'algues restreignent également la pêche, entraînant des problèmes financiers pour la pêche côtière. Lorsque les villes dépendent des plans d'eau impactés pour l'eau potable, les coûts de traitement de l'eau augmentent également.