Le cycle de l’azote et du phosphore dans les eaux
L’azote et le phosphore - les nutriments - sont des éléments essentiels à la vie et en même temps les principaux responsables de l’eutrophisation. Comprendre d’où ils viennent et sous quelles formes ils circulent dans l’eau aide à lire précisément les résultats d’analyse et à concevoir la protection des eaux.
D’où ils viennent
- L’agriculture - ruissellement des engrais et des déjections animales (la principale source d’azote et de phosphore dans de nombreux bassins),
- Les eaux usées - domestiques et industrielles,
- L’aménagement et le ruissellement des surfaces imperméabilisées,
- Les sources naturelles - l’altération des roches (phosphore), le dépôt atmosphérique (azote).
Les formes de l’azote
L’azote circule sous plusieurs formes qui se transforment les unes en les autres :
- l’azote ammoniacal (N-NH₄) - issu entre autres d’eaux usées fraîches et de la décomposition ; selon le pH et la température, il peut être toxique,
- les nitrites (N-NO₂) - une forme intermédiaire, instable,
- les nitrates (N-NO₃) - le produit final de l’oxydation ; très solubles, ils ruissellent aisément des champs,
- l’azote organique - lié à la matière organique.
La somme de ces formes constitue l’azote total.
Les formes du phosphore
- les phosphates (orthophosphates) - la forme directement disponible pour les algues,
- le phosphore lié - dans la matière organique et les matières en suspension, en partie relargué par les sédiments du fond (surtout en conditions anaérobies près du fond).
La somme est le phosphore total - souvent le facteur décisif de l’eutrophisation des lacs.
Les formes en un seul endroit : ce que chacune dit
Les formes ne sont pas interchangeables : la même masse d’azote sous une autre forme signifie dans l’eau tout autre chose.
| Forme | Ce que c’est | Ce que sa prédominance suggère | Disponibilité pour les algues |
|---|---|---|---|
| N-NH₄ (ammonium) | apport frais de matière, produit de la décomposition | pollution récente ou conditions anaérobies | oui ; à pH élevé, il passe en NH₃ toxique |
| N-NO₂ (nitrite) | étape intermédiaire de la nitrification | oxydation inachevée - souvent la trace d’une charge récente | oui, mais instable |
| N-NO₃ (nitrate) | produit final de l’oxydation | apport des champs et de la nappe, charge plus ancienne | oui, très soluble |
| N organique | azote lié à la matière organique | beaucoup de biomasse ou des eaux usées domestiques | seulement après minéralisation |
| Phosphate (PO₄) | ions dissous | une charge immédiatement disponible pour les algues | oui, tout de suite |
| Phosphore lié | en suspension et dans les sédiments | un stock qui revient quand le fond devient anoxique | seulement après libération |
⚠️ Le phosphore revient des sédiments sans aucun nouveau rejet. Sans oxygène au fond, les composés du fer libèrent le phosphate accumulé - c’est la charge interne, par laquelle un lac peut se « fertiliser lui-même » des années après la coupure des apports du bassin. Mesurer le phosphore dans la colonne d’eau ne dit donc pas d’où il vient.
Pourquoi cela compte
Un excès de nutriments entraîne la production algale → efflorescences, chute de la transparence et déficits d’oxygène. C’est pourquoi limiter l’apport d’azote et (surtout) de phosphore est la base de la protection des eaux - voir Eutrophisation et état trophique.
Sources
- Le phosphore comme facteur limitant - l’expérience à l’échelle du lac entier : Schindler D.W. (1974), Eutrophication and recovery in experimental lakes: implications for lake management, Science 184(4139), 897-899 - DOI.
- La charge en phosphore comme base de gestion (concept de charge de l’OCDE) : Vollenweider R.A., Kerekes J. (1980), The loading concept as basis for controlling eutrophication, dans : Eutrophication of Deep Lakes - DOI.
- Charge interne - phosphore relâché par les sédiments en conditions anoxiques : Mortimer C.H. (1941, 1942), The exchange of dissolved substances between mud and water in lakes, Journal of Ecology 29, p. 280 et 30, p. 147 - DOI partie I · DOI partie II.
(Adresses vérifiées le 18 août 2026.)
En pratique
Les nutriments se déterminent en laboratoire, et la clé est un prélèvement correct (la remise en suspension des sédiments peut fausser le phosphore). Il est utile de garder les résultats - les différentes formes de l’azote et du phosphore - comme des indicateurs distincts et de les observer dans le temps ; dans LimnoLog, vous les enregistrez dans une seule campagne et voyez leur tendance sur un graphique commun.
Calculez-le vous-même
- 🧮 Convertisseur d’unités de concentrationmg/l ↔ µg/l ↔ mmol/l ↔ ppm ainsi que les formes de l’azote et du phosphore (NO₃ ↔ NO₃-N, PO₄ ↔ PO₄-P).
À voir dans l’application LimnoLog
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