Mesurer l’eutrophisation n’est pas une tâche facile. L’écosystème marin est très complexe de par ses interactions permanentes entre les composants physiques, chimiques et biologiques.
Il y a de nombreux indicateurs disponibles pour évaluer le degré d’eutrophisation :

• • Les nutriments
    Les taux de phosphores (P), d’orthophosphate, d'azote (N) et de nitrogène contenu dans le nitrate (NO3-) sont les principaux éléments qui peuvent être évalués. Les nitrates et les phosphates sont les nutriments les plus importants pour la croissance des plantes. Une forte concentration des nutriments fera également augmenter la biomasse des algues.
    
    
  • Oxygène dissout
    Une présence suffisante d’oxygène dissout dans la colonne d’eau est importante pour l’ensemblede la vie aquatique. Les eaux eutrophiées (ie riches en nutriments) ont des taux fluctuants d’oxygène dissout. En effet, l’algue consume de l’oxygène. Une forte biomasse algale peut donc appauvrir le milieu en oxygène : la concentration peut parfois devenir si basse que les poissons ne peuvent pas survivre et meurent.
    
    
  • Transparence de l’eau
    Ce paramètre nous informe du taux de lumière pénétrant l’eau. Beaucoup d’algues retiennent la lumière augmentant la turbidité de l’eau. Une méthode commune consiste à mesurer ce paramètre avec un appareil appelé disque Secchi. Ce disque est plongé dans l’eau , à une profondeur telle qu’il n’est plus visible afin de mesurer la clarté de l’eau.
    
    
  • Chlorophylle a
    La concentration en  chlorophylle a (Chla) permet d’évaluer la quantité d’algues présentes dans la colonne d’eau. L’algue est comparable à une plante : elle a besoin d’oxygène et de lumière pour grandir et utilise la chlorophylle pour la photosynthèse.
    
    
  • La qualité biologique de l’eau
    Ce paramètre évalue la qualité de l’eau en fonction de la présence d’organismes vivants (type d’espèces et leur nombre). Les poissons ont une durée de vie longue et sont alors un indicateur important de la qualité environnementale de leur habitat.

Partir en bateau collecter des échantillons d’eau coûte cher et nous fournit des données limitées dans le temps et l’espace. L’utilisation de satellites est une avancée majeure. Cela permet une étude des grandes aires avec une haute résolution et des mesures sur des séries de longues périodes. Des développements récents en télédétection ont permis l’identification des paramètres variables comme la chlorophylle a, le phytoplancton et la température. L’information la plus utile à la surveillance de l’eutrophisation est la couleur de l’océan que l’on obtient (voir l’image). La couleur verte rend compte de la présence de pigments chlorophylliens. Le phytoplancton peut alors être détecté de l’espace grâce à des capteurs  comme MERIS (Envisat's Medium Resolution Imaging Spectrometer) ou MODIS (The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer).

La télédétection fournit une image visuelle plus étendue et permet de mieux comprendre les processus d’eutrophisation.

Bloom phytoplanctonique dans la Mer d'Arabie (credits: NASA/Goddard Space Flight Center)

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