Roberto Diaz and Rutger Rosenberg say the zones now "rank with over-fishing, habitat loss, and harmful algal blooms" as threats to marine ecosystems. In the United States today, the largest is at the mouth of the Mississippi River; others include the main channel of Chesapeake Bay, the Hudson River, parts of Lake Erie, and Oregon coast. In France 20 zones have been found. Ocean fish farms in Norway, Scotland, Canada and Chile, and shrimp farms in Mexico and Asia, are also reported as causing dead zones. The Adriatic, Kattegat and Saint Lawrence estuary are severely stressed. The Aral Sea has been destroyed; the Caspian may follow, and in the Black Sea poisonous jellyfish are replacing edible species. Largest of all, the Baltic Sea is hypoxic year-round. It has lost 30% of its productivity. Geologic evidence shows that dead zones are not a naturally recurring event.
The researchers say the solution is "to keep fertilizers on the land and out of the sea." Farmers concerned with the high cost of buying and applying nitrogen (usually a product of fossil fuels) to their crops share that goal. "They certainly don't want to see their dollars flowing off their fields" into the sea, says Diaz.
Dans la revue Science , les chercheurs Diaz et Rosenberg rapportent que nombre de régions côtières se transforment en zones mortes, causés par les engrais (phosphates et nitrates) dans l'agriculture. Ces substances s'accumulent dans les estuaires, les lagunes et les mers fermées. Presque inconnus avant 1910, aujourd'hui 405 zones totalisent 245 000 km2 -- une surface qui double chaque décennie depuis les années 1960. Pour les auteurs, ces régions constituent désormais "un des éléments-clés du stress qui frappe les écosystèmes marins".
Voici le processus de l'eutrophisation: lorsque l'azote et le phosphore pénètrent en grandes quantités dans les eaux, ils entraînent la croissance excessive d'algues microscopiques, le phytoplancton. Quand ces dernières meurent et tombent au fond de l'eau, elles causent la prolifération de bactéries aérobies, qui consomment une grande quantité d'oxygène. Lorsque ce phénomène se produit dans des eaux qui ont tendance à se stratifier, l'oxygène des profondeurs baisse jusqu'à un taux de 2 ml/litre d'eau de mer, voire moins. C'est l'hypoxie. D'abord sont extingués les vers, crustacés et coquillages des fonds marins. La chaine de nourriture est brisée. Si l'hypoxie s'avère continue, c'est le tour des petits et grands poissons.
En plus, "la disparition du benthos se traduit par la perte de tonnes de carbone qui ne sont plus disponibles pour les autres espèces", ajoute Diaz. On trouve ces effets dans les estuaires de rivières américains, européens et asiatiques, aggravés par l'agriculture et l'aquaculture qui y déverse des tonnes de nutrients. Des zones mortes quasi permanentes se trouvent dans l'estuaire du Saint-Laurent (Canada), le bassin de Gdansk (Pologne), la mer Caspienne, la mer Baltique ou l'estuaire de Tan Shui à Taïwan. Le cas du lac Erié démontre que l'eutrophisation n'est pas nécessairement permanent, si les gouvernements limitrophes prennent une action concertée. Mais sans cette concertation, le zone va surement se répandre, dû au réchauffement climatique, à l'augmentation de la température marine, qui accentue l'activité microbienne, et les cyclones tropicaux, qui brassent les eaux. Seule solution: réduire l'emploi des fertilisants (eux-mêmes le plus souvent produits des combustibles fossiles) diminuer les rejets des eaux usées et garder les engrais au sol.
See also / voir aussi dead zones in Google, eutrophication and cyanobacteria in Wikipedia,reports in Nature blog "Climate Feedback".
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