Évaluation des facteurs associés à l'occurrence des cyanobactéries à la prise d'eau et modélisation de leur distribution spatio-temporelle

La gestion des ressources en eau est un défi majeur compte tenu des menaces sur la qualité de l'eau. En effet, les cyanobactéries (CB) communément appelées algues bleu-vert prolifèrent fortement dans beaucoup de plans d'eau utilisés pour l'alimentation en eau potable. La gravité de ce phénomène, appelé «fleur d'eau», réside dans le fait que certaines espèces de cyanobactéries produisent des toxines qui peuvent traverser toutes les barrières du traitement conventionnel de l'eau (filtration, coagulation-floculation, sédimentation, désinfection). Plusieurs équipes de recherche à travers le monde travaillent sur cette question des «fleurs d'eau» afin de mieux comprendre ce phénomène en apportant des éléments explicatifs sur les principales causes. Cependant, la non-linéarité des facteurs impliqués (vent, température de l'eau, lumière, nutriments) ne facilite pas l'analyse des données recueillies afin de pouvoir :1) évaluer le risque d'occurrence associé à ces facteurs à une prise d'eau et 2) comprendre le rôle et l'interaction des différents mécanismes impliqués tels que l'advection et la flottabilité des cyanobactéries. L'advection dans un lac est souvent due au mouvement de l'eau induit par les effets des contraintes de vent à la surface du plan d'eau. La flottabilité des cyanobactéries est le résultat de leur changement de densité suite aux vésicules de gaz dont elles disposent et à la variation de leur contenu en glucides. C'est ainsi que cette étude a été entreprise à la suite des deux constatations relevées ci-dessus.

Abstract

Cyanobacteria or blue green algae are a concern for water resources management as a result of their occurrence in many drinking water sources. Many cyanobacterial (CB) species produce toxins that can break through the conventional water treatment processes unmodified. Many studies have been conducted to understand the main causes leading to the phenomenon of CB blooms. However, the non-linearity of the controlling factors (wind, water temperature, light, nutrients) combined with the importance of the geographic position of the drinking water intake do not facilitate the analysis of data. Among the challenges are1) to estimate the risk that CB occurs at drinking water intake and 2) to understand the interactions between the physics and biology among transport mechanisms such as advection and CB buoyancy. Advection in a lake is often the transport induced by water movement under wind stress effects. CB buoyancy is the result of their change of density, due to variation in the content of aerotopes (gas vesicles) and denser-than-water carbohydrate storage products.