Eutrophisation et état trophique

Base de connaissances · 5 juillet 2026

S’il est un processus qui empêche de dormir celles et ceux qui prennent soin des lacs, c’est l’eutrophisation - l’enrichissement progressif de l’eau en nutriments, qui conduit à une prolifération d’algues, à une chute de la transparence et à des déficits d’oxygène. Comprendre ce qu’est l’état trophique et comment on le décrit est la clé pour interpréter de nombreux résultats de suivi des lacs.

Ce qu’est l’eutrophisation

L’eutrophisation est une hausse de la fertilité de l’eau, entraînée principalement par le phosphore et l’azote. Un excès de ces éléments - le plus souvent issu du ruissellement des champs, des eaux usées ou de l’aménagement du bassin - stimule la production d’algues et de plantes. Les effets comprennent des efflorescences (dont celles de cyanobactéries), une chute de la transparence et, à mesure que l’excès de matière organique se décompose, des déficits d’oxygène, surtout près du fond. L’eutrophisation peut être naturelle (lente), mais c’est son accélération anthropique qui est le vrai problème.

L’état trophique - une échelle de fertilité

L’état trophique décrit le niveau de fertilité d’un plan d’eau. Classiquement, on distingue :

• oligotrophe - pauvre en nutriments, eau claire, bien oxygénée ;
• mésotrophe - intermédiaire ;
• eutrophe - fertile, enclin aux efflorescences, avec des déficits d’oxygène près du fond ;
• hypertrophe - extrêmement fertile.

On distingue classiquement quatre niveaux - et chacun se reconnaît à trois grandeurs mesurables à la fois :

⚠️ Les trois colonnes se contredisent parfois - et c’est une information, pas une erreur. C’est la chlorophylle a qui en dit le plus. Exemple : la transparence indique l’eutrophie et le phosphore la mésotrophie. Il faut d’abord vérifier que les trois résultats datent du même jour et du même point de prélèvement. Un écart peut aussi trahir une erreur de prélèvement ou d’analyse. Ensuite, on regarde la chlorophylle. Si elle ressort basse, comme le phosphore, c’est le plus souvent autre chose que les algues qui atténue la lumière : matières minérales en suspension après une crue, substances humiques en eau brune, ou sédiment fraîchement remis en suspension. Si elle ressort haute, comme la transparence, les algues sont nombreuses, et cela peut indiquer que le phosphore limite leur croissance. Sans chlorophylle, impossible de choisir entre ces explications. Chacune est une hypothèse à vérifier, pas un diagnostic : la relation entre les indicateurs varie au fil de la saison, donc une série en dit plus qu’une seule journée. Plus sur la lecture des écarts : indice TSI de Carlson.

Avec quoi on le mesure

L’état trophique se décrit par plusieurs indicateurs liés :

• le phosphore total et l’azote total - les éléments qui entraînent la fertilité,
• la chlorophylle a - une mesure de la biomasse algale,
• la transparence - par ex. la mesure au disque de Secchi.

Les indices qui les relient (par ex. le TSI de Carlson) transforment ces grandeurs en un seul nombre comparable. En pratique, des signaux d’eutrophisation peuvent aussi être des efflorescences de cyanobactéries qui s’intensifient et une chute de l’oxygénation.

Le lien avec l’évaluation de l’état des eaux

Les nutriments et leurs effets relèvent des éléments de soutien de l’évaluation de l’état écologique (plus dans l’article sur les éléments de l’évaluation). Une forte eutrophisation « tire » généralement vers le bas la classe d’état - c’est pourquoi limiter l’apport de phosphore et d’azote est l’un des principaux objectifs de la protection des eaux.

Sources

• Les limites du tableau découlent des équations du TSI de Carlson (Carlson R. E., A trophic state index for lakes, Limnology and Oceanography 22(2), 1977) - les mêmes que celles de notre calculateur TSI. Les valeurs de chlorophylle et de phosphore sont les inverses des équations du TSI à 40, 50 et 70, et non des seuils adoptés à part : ainsi l’article et l’outil parlent d’un seul chiffre.
• D’autres systèmes placent les limites ailleurs (la classification de l’OCDE de 1982 emploie d’autres plages de phosphore et de chlorophylle). En indiquant un état trophique, précisez toujours selon quel système : la même eau est « mésotrophe » dans l’un et « eutrophe » dans l’autre.

🧮 Outil : Calculateur du TSI de Carlson - saisissez la transparence, la chlorophylle-a ou le phosphore total et voyez le résultat de chaque composante séparément, avec sa classe selon le tableau ci-dessus. Sans inscription.

📊 À voir en direct : Global Rivers & Lakes Watch - un tableau de bord public avec trois stations : la rivière Maumee (Ohio, États-Unis), le Main à Francfort et la plateforme de recherche LéXPLORE sur le lac Léman. Température de l’eau, oxygène, pH, conductivité, turbidité et chlorophylle a sont récupérés automatiquement auprès de l’USGS, de WSV Pegelonline et d’Eawag Datalakes ; en plus, des tuiles de corrélation et une carte des stations. Sans connexion ; la description du projet et les noms des stations sont en anglais.

En pratique

L’image de l’eutrophisation se construit à partir d’une série de mesures de plusieurs indicateurs à la fois - nutriments, chlorophylle, transparence et oxygène - comparés au fil de la saison et des années. Si vous menez un tel suivi, LimnoLog vous permet de garder ces indicateurs dans un seul projet et d’observer leur tendance sur un graphique commun. Sur la façon dont la fertilité s’insère dans les classes d’état, nous écrivons dans l’article Classes et état de la qualité des eaux.