Au-delà du bassin de Washington : sauver les lacs et les littoraux en déclin grâce aux nanobulles d’oxygène

Le bassin réfléchissant du mémorial de Lincoln à Washington, utilisé pour les célébrations du 250e anniversaire de la Déclaration d’indépendance américaine, a retrouvé une eau limpide grâce à un système de nanobulles d’ozone. Ce dispositif, coûtant 1,7 million de dollars (environ 1,5 million d’euros), a été installé après qu’une prolifération d’algues ait rendu l’eau verte malgré un nettoyage préalable. Les nanobulles sont des bulles de gaz extrêmement petites, souvent composées d’oxygène, d’air ou d’ozone, capables de rester en suspension dans l’eau bien plus longtemps que des bulles classiques. Dans ce cas précis, l’ozone agit comme un oxydant puissant, détruisant les algues et dégradant la matière organique pour des raisons principalement esthétiques, car le bassin est artificiel et peu profond.

Les lacs et mers en déclin souffrent souvent d’eutrophisation, un phénomène où l’excès de nutriments comme le phosphore et l’azote, provenant souvent des engrais agricoles ou des eaux usées, provoque une prolifération d’algues. Lorsque ces algues meurent, elles coulent et sont décomposées par des bactéries qui consomment l’oxygène dissous dans l’eau. Cela crée des zones hypoxiques (pauvres en oxygène) ou anoxiques (presque sans oxygène), où les poissons meurent et où les sédiments libèrent davantage de nutriments, aggravant le problème. Ce cercle vicieux peut transformer des écosystèmes entiers en zones mortes, comme dans la mer Baltique, où les échanges d’eau avec l’océan sont limités et où la stratification des eaux empêche le mélange naturel.

Pour lutter contre l’eutrophisation, deux approches utilisant les nanobulles d’oxygène sont envisagées. La première consiste à disperser des nanobulles dans toute la masse d’eau à l’aide de pompes et de canalisations, ce qui est efficace dans les réservoirs ou les piscines où l’eau peut être brassée en continu. Cependant, cette méthode est coûteuse en énergie et difficile à appliquer à grande échelle dans les lacs ou les mers, car elle ne garantit pas que l’oxygène atteigne les fonds. La seconde approche utilise des nanobulles interfaciales d’oxygène, fixées sur des particules solides comme des argiles modifiées. Ces particules, chargées en oxygène, coulent jusqu’au fond et délivrent directement l’oxygène à l’interface entre l’eau et les sédiments, là où il est le plus nécessaire pour limiter le relargage de phosphore et de méthane.

Bien que prometteuses, ces technologies se heurtent à plusieurs défis. Dans les grands milieux naturels comme la mer Baltique, où 90 % des fonds sont hypoxiques, les solutions d’oxygénation nécessitent des infrastructures lourdes et une consommation énergétique élevée. Le projet de restauration de la Baltique, lancé en 2009, illustre ces difficultés : le pompage d’oxygène améliore temporairement la situation, mais modifie l’hydrologie locale et pose des questions sur les coûts, la maintenance et les impacts écologiques à long terme. Aucune technologie ne peut, à elle seule, résoudre le problème si les rejets de nutriments persistent, car l’eutrophisation est avant tout causée par des activités humaines comme l’agriculture intensive ou le traitement insuffisant des eaux usées.