Zone morte - Définition

Introduction

Privés d'oxygène, des organismes meurent, et leur décomposition amplifie le déficit en O₂. Ici un fond marin en mer Baltique occidentale.

Une zone morte est une zone hypoxique (déficitaire en oxygène dissous) située dans un environnement aquatique (mers, océans, estuaires, grands lacs, mares, etc.). Les études conduites en mer Baltique et aux États-Unis depuis la fin des années 1990 montrent que nombre de poissons, dont on pourrait penser qu'ils puissent facilement les fuir, y perdent rapidement connaissance et meurent asphyxiés. Comme on l'a observé au moyen de films pris par des robots, si dans certains cas, certains poissons semblent pouvoir échapper à la mort, les crustacés tels que homards, langoustes ou crevettes se déplacent trop lentement pour échapper à l’asphyxie. Quant aux moules, huîtres et autres organismes fixés, ils sont condamnés. Les coraux et de très nombreux animaux coloniaux meurent, et leur putréfaction contribue à accentuer le phénomène.

Au XXI^e siècle, des zones mortes sont observées de plus en plus souvent, et sur des surfaces de plus en plus grandes. La plus vaste zone morte repérée en 2003 (parmi 150 environ, et 450 en 2008) atteignait environ 70 000 km² selon l'ONU. Ces zones ont des impacts de plus en plus importants sur la pêche et les écosystèmes.

Définitions

Dans un fjord allemand (Kiel), exemple de phénomène d'hypoxie, puis d'anoxie, la nuit

Dans un fjord allemand, influence de la salinité sur certains phénomènes d'hypoxie, puis d'anoxie

Ce type d'estuaire, presque fermé et abrité du vent et des vagues, est naturellement propice aux phénomènes d'hypoxie et de zone morte (Baie de San Antonio), Texas, États-Unis. (Noter la turbidité de l'eau)

Il existe des zones naturellement anoxiques dans les grands fonds marins, ou au fond de grands lacs là où l'eau est stratifiée et immobile. En mer Noire profonde, une zone morte existe et persiste ainsi sans doute depuis des millénaires.

Dans le passé lointain de la planète, lors des grandes catastrophes bio-géologiques marquées par des extinctions majeures, des zones anoxiques semblent avoir été en jeu, mais à des échelles bien plus vastes et durables (durant plusieurs millions d'années parfois), occasionnant des pertes très importantes (jusqu'à plus de 80 % des espèces vivantes de la planète).

La notion de « zone morte » désigne au XXI^e siècle des zones anormalement anoxiques, suffisamment appauvries en oxygène pour tuer par asphyxie tout ou partie de la faune marine (en particulier les animaux fixés et les crustacés et animaux peu mobiles). Dans tous les cas identifiés à ce jour, le phénomène a ou semble avoir pour origine directe ou indirecte des activités humaines.

Ces phénomènes peuvent durer toute l'année, quelques heures ou quelques jours. Le plus souvent, ils durent quelques mois dans l'année, avec un pic au milieu de l'été (juillet dans l'hémisphère nord).

L’oxygène dissous est exprimé en pourcentage du seuil de saturation, lequel varie selon la température, la pression et la salinité de l’eau, et indirectement selon l'agitation et la stratification des couches d'eau.

• La plupart des espèces dites « supérieures » ont besoin d’une eau riche en oxygène, à au moins 80 % du seuil de saturation.
• On dit qu'il y a hypoxie lorsque l’oxygène dissous n’est présent que pour 1 % à 30 % de son seuil de saturation dans l’eau ; les formes de vie naturellement présentes dans un milieu oxygéné sont alors perturbées ou tuées. Sous la barre des 30 % du seuil de saturation, la plupart des poissons fuient la zone quand ils le peuvent ou meurent, la décomposition de leur cadavre contribuant à encore consommer l'oxygène dissous restant.
• Le stade d’anoxie est atteint quand l’oxygène dissous est totalement absent. La plupart des formes de vie consommant de l'oxygène disparaissent alors au profit de bactéries primitives et d’organismes fongiques. Certains organismes munis de poumons ou pouvant respirer en surface par la peau ou en « pipant » l'air (comme certains poissons) survivent à une brève période d’anoxie (quelques minutes à quelques heures), mais ils peuvent néanmoins mourir des suites du manque de nourriture ou des toxines produites par la décomposition des organismes dans les zones devenues anoxiques ou très appauvries en oxygène. En effet, la décomposition de la nécromasse en l'absence d'oxygène est une source de toxines pour le milieu comme la toxine botulique, mortelle pour l’Homme au millionième de gramme.