Marée verte en baie de Lannion en Bretagne. Baies et estuaires bretons sont envahis chaque été par une algue verte qui prolifère en raison d’un apport trop important de nutriments dû aux activités humaines.

L’eutrophisation est une forme singulière mais naturelle de pollution de certains écosystèmes aquatiques qui se produit lorsque le milieu reçoit trop de matières nutritives assimilables par les algues et que celles-ci prolifèrent. Les principaux nutriments à l’origine de ce phénomène sont le phosphore (contenu dans les phosphates) et l’azote (contenu dans l’ammonium, les nitrates, et les nitrites).

L’eutrophisation s’observe surtout dans les écosystèmes dont les eaux se renouvellent lentement et en particulier dans les lacs profonds.
Un lac reçoit en effet, de manière naturelle et continue, quantités de matières nutritives apportées par les torrents et les eaux de ruissellement. Stimulées par cet apport substantiel, certaines algues croissent et se multiplient de manière excessive. Cette croissance s’effectue dans les couches d’eaux superficielles car les végétaux ont besoin de lumière pour se développer. Ces algues en excès conduisent, lorsqu’elles se décomposent, à une augmentation de la charge naturelle de l’écosystème en matières organiques biodégradables. Dans les profondeurs du lac, là où les algues mortes viennent se déposer, les bactéries aérobies qui s’en nourrissent prolifèrent à leur tour, consommant de plus en plus d’oxygène. Or en l’absence d’une circulation suffisante des eaux, ce qui est souvent le cas dans un lac profond, le fond du lac est peu oxygéné et les bactéries finissent par épuiser l’oxygène des couches d’eaux profondes. Elles ne peuvent plus dégrader toute la matière organique morte et celle-ci s’accumule dans les sédiments. On dit que le lac vieillit. Une telle situation, lorsqu’elle se produit, s’aggrave encore lorsqu’il fait chaud car la solubilité de l’oxygène dans l’eau (comme celle de tous les gaz) diminue lorsque la température augmente.

Les régions littorales et les estuaires ne sont pas épargnés par l’eutrophisation car leurs eaux sont peu brassées et reçoivent beaucoup de rejets issus de l’activité humaine. C’est en particulier le cas de nombreux estuaires bretons.
Dans les cours d’eau rapides, en revanche, dont l’eau est en permanence renouvelée et mieux oxygénée et les algues constamment entraînées toujours plus loin par le courant, aucune accumulation n’est possible.

Ce processus naturel est très lent : il peut s’étaler sur des siècles ou des millénaires, et parfois sur de plus longues périodes encore. Mais l’eutrophisation peut être fortement accélérée par l’apport d’effluents domestiques, industriels et/ou agricoles et conduire à la mort de l’écosystème aquatique en quelques décennies voire même en quelques années. On parle alors d’hypereutrophisation ou encore de dystrophisation (voir le chapitre Dégradations).