Template for Indicator Specification - ENPI-SEIS

Fiche indicateur
5. Concentrations de nutriments dans les eaux de transition, côtières et
marines de la mer Méditerranée.
Spécifications des indicateurs
Version : 1
Date : 04/03/2015
(Original Anglais)

Spécification d’indicateur
Ensemble des indicateurs
Date : 05/10/2012
Auteur (s) : MED POL
Titre de l’indicateur
Concentrations de nutriments dans les eaux de transition, côtières et marines de la mer Méditerranée.
Principe
Justification du choix de l’indicateur (à savoir le contexte environnemental)
La qualité de l’eau dans les régions de transition et côtières pourrait être affectée par les activités
anthropiques, telles que la décharge d’eaux usées non traitées, l’utilisation d’engrais agricoles et de
déchets animaux, ainsi que le dépôt atmosphérique associé aux émissions aériennes lors des activités de
transport et de combustion. Ces activités peuvent entraîner des concentrations de nutriments (azote et
phosphore) accrues, provoquant une eutrophisation ainsi qu’une chaîne d’effets indésirables qui
comprennent la modification de la composition et du comportement des espèces (telles que la
proportion de diatomées par rapport aux flagellés, la progression du pélagos sur le benthos, la
prolifération d’algues nuisibles/toxiques), une baisse de la transparence de l’eau due à une
augmentation des algues en suspension, l’épuisement de l’oxygène et des odeurs nocives dues à la
décomposition de matière organique. Les principaux nutriments qui provoquent l’eutrophisation sont
l’azote (sous ses formes dissoutes nitrate, nitrite et ammonium) et le phosphore (sous sa forme dissoute
orthophosphate directement absorbée par les algues). Comme l’azote et le phosphore peuvent
également se lier aux particules de sédiments sous forme organique et inorganique avec la possibilité
de retourner à l’état dissous, les formes particulaire et organique doivent également être prises en
compte. Le silicate est essentiel à la croissance des diatomées, mais l’on suppose que sa présence n’est
pas significativement impactée par l’activité humaine.
La mer Méditerranée est l’un des systèmes océaniques les plus oligotrophes (pauvre en nutriments) et
est caractérisée par un gradient longitudinal d’oligotrophie orienté vers l’est. Ceci est dû à l’échange
entre l’eau provenant des profondeurs, relativement riche en nutriments vers l’Atlantique et l’entrée
d’eau de surface pauvre en nutriments de l’Atlantique à travers le détroit de Gibraltar. Une autre
caractéristique spécifique est le rapport de Redfield élevé (rapport N/P), avec des valeurs allant de 21 à
27, par rapport au rapport typique d’environ 16 mesuré dans les autres océans. Ceci implique que le
phosphore est le nutriment limitant le plus important dans la Méditerranée.
Bien que la plus grande partie de l’eau de la Méditerranée soit caractérisée par des concentrations de
nutriments très basses, certains points côtiers reçoivent des charges excessives de nutriments provenant
d’effluents d’eaux usées, de flux de rivières, d’exploitations d’aquaculture, d’engrais et d’installations
industrielles, provoquant des phénomènes d’eutrophie intense ayant des effets néfastes pour
l’écosystème marin et les humains. La productivité locale est le résultat d’une combinaison de facteurs
incluant le rayonnement solaire, la concentration de nutriments ou de gradients de nutriments dans la
colonne d’eau, ainsi que les conditions météorologiques et hydrodynamiques dominantes. Ceci
explique pourquoi l’eutrophisation dans la Méditerranée est principalement limitée aux zones côtières,
baies fermées, estuaires des fleuves, lagunes côtières ou échancrures ayant un échange d’eau limité
avec l’océan mondial. Bien que l’eutrophisation ait été plus intense dans la partie nord du bassin, une
attention particulière doit être accordée à la partie sud où la population connaît une croissance
soutenue, les activités agricoles et industrielles se développent rapidement et la législation locale est
moins efficace dans le contrôle de l’enrichissement en nutriments.
Références scientifiques
 M. A. R. Abdel-Moati (1997), Industrial dumping impact on oxygen and nitrogen fluxes in

Abu Qir Bay, Southeastern Mediterranean Sea, Environment International, volume 23,
édition 3, pages 349-357.
 G. Arhonditsis, G. Tsirtsis, M. O. Angelidis et M. Karydis (2000), Quantification of the effects
of nonpoint nutrient sources to coastal marine eutrophication: applications to a semi-enclosed
gulf in the Mediterranean Sea, Ecological Modelling, volume 129, éditions 2-3, pages 209-
227.
 G. Arhonditsis, G. Tsirtsis et M. Karydis (2002), The effects of episodic rainfall events to the
dynamics of coastal marine ecosystems : applications to a semi-enclosed gulf in the
Meditteranean Sea, Journal of Marine Systems, volume 35, éditions 3-4, pages 183-205.
 M. Astraldi, F. Conversano, G. Civitarese, G. P. Gasparini, M. Ribera d'Alcalà et A. Vetrano
(2002), Water mass properties and chemical signatures in the central Mediterranean region,
Journal of Marine Systems, volumes 33-34, pages 155-177.
 Y. Azov (1991), Eastern Mediterranean--a marine desert?, Marine Pollution Bulletin, volume
23, pages 225-232.
 Jean P. Béthoux, Pascal Morin et Diana P. Ruiz-Pino (2002), Temporal trends in nutrient
ratios: Topical Studies in Oceanography, volume 49, édition 11, pages 2007-2016.
 J. P. Béthoux, P. Morin, C. Chaumery, O. Connan, B. Gentili et D. Ruiz-Pino (1998),
Nutrients in the Mediterranean Sea, mass balance and statistical analysis of concentrations
with respect to environmental change, Marine Chemistry, volume 63, éditions 1-2, pages 155-
169.
 J. P. Bethoux et B. Gentili (1996), The Mediterranean Sea, coastal and deep-sea signatures
 M. Karydis and D. Kitsiou (2011) Eutrophication and Environmental Policy in the
Mediterranan Sea: a review
 Kouvarakis et al., 2001, On the importance of atmospheric inputs of inorganic nitrogen
species on the productivity of the eastern Mediterranean Sea
 ”Atmospheric transport and deposition of pollutants into the Mditerranean Sea”, MAP
Technical Report Series, No 133, Athens, 2001
 Herut, B., et all,1999, ”Atmospheric input of nitrogen and phosphorus to the Southeast
Mediterranean: Sources, fluxes and possible impact”
 Kocak, M., et al, 2010, ”Long-term atmospheric nutrient inputs to the Eastern Mediterranean:
sources, solubility and comparison with riverine inputs”

Définition des indicateurs
Définition de l’indicateur principal : Azote total et Phosphore total
L’indicateur fait référence aux niveaux et tendances des concentrations d’azote total et de phosphore
total dans les eaux côtières de la mer Méditerranée.
L’azote total (TN) n’est pas un composé chimique, mais l’addition méthodologique de l’équivalent en
azote de plusieurs substances contenant de l’azote. L’azote total comprendrait les ions nitrate, nitrite et
ammonium dans la phase dissoute (DIN) et les formes organiques de l’azote (principalement des
protéines et d’autres substances contenant de l’azote) présentes dans le biote et les autres matières
particulaires (NOP) ainsi que dans la matière organique dissoute (NOD).
Le phosphore total (TP) comprend l’ion phosphate dissous et les formes organiques de phosphore
présentes dans le biote et les autres matières particulaires (POP) ainsi que dans la matière organique
dissoute (POD).
Définition du sous-indicateur (NO3, NO2, NH4, o-PO4)
Ces sous-indicateurs font référence aux niveaux et tendances des concentrations de nitrate, nitrite,
ammonium et orthophosphate dans les eaux de transition, côtières et marines de la mer Méditerranée.
NO3 : Nitrate
Le nitrate est un composé chimique naturellement présent dans l’environnement. Les autres formes
sous lesquelles l’azote peut exister dans l’environnement sont le nitrite, l’ammonium, l’azote
organique, etc. Cependant, le nitrate est la forme la plus stable dans les milieux marins oxydés. L’azote
élémentaire (gaz), présent partout dans l’atmosphère et dissous dans l’eau de mer, peut être transformé
en l’une des autres formes par des micro-organismes au cours du processus de fixation de l’azote et
l’inverse est également vrai, le nitrate et d’autres formes d’azote peuvent être transformés en azote
élémentaire via la dénitrification.
NO2 : Nitrite
Le nitrite est un composé chimique naturellement présent dans l’environnement qui contribue, en tant
que source d’azote, au maintien de l’écosystème. Bien que le nitrite libre soit toxique pour tous les
types d’organismes élevés, les plantes marines peuvent l’absorber et certains micro-organismes
peuvent le transformer en nitrate, ammonium ou même en azote. Au final, le nitrite contribuera à la
production de matière organique particulaire (MOP) et/ou de matière organique dissoute (MOD).
NH4 : Ammonium
L’ammonium est un composé chimique naturellement présent dans l’environnement qui contribue, en
tant que source d’azote, au maintien de l’écosystème. L’ammonium est excrété par de nombreux
organismes, en particulier ceux constituant le zooplancton, et les plantes marines peuvent l’absorber
encore plus facilement que le nitrate ou le nitrite. Certains micro-organismes peuvent le transformer en
nitrite, en nitrate ou même en azote. Au final, l’ammonium contribuera à la production de matière
organique particulaire (MOP) et/ou de matière organique dissoute (MOD).

o-PO4: Orthophosphate
L’orthophosphate est un composé chimique naturellement présent dans l’environnement, qui revêt une
grande importance dans le maintien de l’écosystème, car les plantes marines et autres micro-
organismes en ont besoin pour produire la matière organique particulaire (MOP) et enfin la matière
organique dissoute (MOD). La mer Méditerranée se démarque des autres océans du monde car elle
possède des concentrations inférieures d’un ordre de grandeur dans les eaux intermédiaires et
profondes. La mer Méditerranée a également un rapport N/P supérieur à la normale, ce qui la rend
potentiellement limitée en phosphore plutôt que limitée en azote comme il est considéré comme normal
dans la plupart des eaux océaniques.
Couverture géographique
Eaux transitionnelles : des eaux transitionnelles sont les eaux entre la terre et la mer ; elles incluent les
fjords, les estuaires, les lagunes, les deltas et rias. Elles englobent souvent les embouchures et montrent
ainsi la transformation de l’eau douce soumise aux conditions marines. Selon l'influence de la marée,
mais aussi par l'influence des eaux douces en amont, les eaux transitionnelles sont souvent caractérisées
par les changements fréquents de leur salinité.
Eaux côtières : La partie de l'océan adjacent à la côte d'un état qui est considérée comme faisant partie
du territoire de cet état et soumis à sa souveraineté (www.wiser.eu/background/coastal-waters/ )
Eaux marines : la partie de l'océan qui s'étend au delà des eaux côtières jusqu’en haute mer.