Le bassin du Lincoln Memorial avait fait l'objet d'un nettoyage complet avant les célébrations du 250^e anniversaire de la déclaration d'indépendance américaine. Une prolifération d'algues a néanmoins verdi l'eau. La réponse a consisté à installer un générateur de nanobulles d'ozone.

Ce que sont les nanobulles

Il s'agit de bulles de gaz extrêmement petites, formées à partir d'oxygène, d'air ou d'ozone. Leur particularité tient à leur durée de vie. Là où une bulle ordinaire remonte et éclate en quelques secondes, celles-ci se maintiennent en suspension bien plus longtemps. Dans un bassin, les nanobulles d'ozone agissent comme un traitement oxydant puissant, qui attaque les algues et la matière organique.

Pourquoi cela fonctionne dans ce cas précis

Le succès de cette opération tient aux caractéristiques du lieu, et il ne se transpose pas mécaniquement. Le bassin du Lincoln Memorial est artificiel, peu profond et à fond dur. Il ne comporte pas de sédiments naturels comme un lac, et son objectif est esthétique : l'eau doit paraître claire.

Deux conditions restent nécessaires. L'eau doit être mise en circulation artificiellement, et le traitement doit être maintenu dans le temps. Une réserve mérite d'être ajoutée. L'ozone est un oxydant non sélectif, qui attaque indistinctement les organismes présents. Cette absence de discernement pose peu de problèmes dans un bassin décoratif. Elle en poserait dans un milieu naturel où l'on cherche précisément à restaurer la vie.

Le vrai problème des lacs et des mers

Dans un plan d'eau naturel, la prolifération d'algues n'est pas le problème mais son symptôme. Le mécanisme s'appelle l'eutrophisation. Un excès de nutriments, phosphore et azote, favorise le développement des algues. Quand celles-ci meurent, elles coulent. Les bactéries décomposent cette matière organique en consommant de l'oxygène.

L'eau du fond devient alors hypoxique, pauvre en oxygène, voire anoxique, c'est-à-dire pratiquement dépourvue d'oxygène.

C'est là que le cercle se referme. Dans ces conditions, les sédiments relarguent à leur tour les nutriments qu'ils contenaient, ce qui alimente de nouvelles proliférations. Les efflorescences appauvrissent l'oxygène, l'appauvrissement libère des nutriments, les nutriments produisent de nouvelles efflorescences. Le stade extrême de ce processus est la zone morte, où les poissons ne survivent plus.

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Une question de localisation

L'enjeu n'est donc pas d'ajouter de l'oxygène quelque part dans le plan d'eau. Il consiste à en apporter précisément dans la fine couche de sédiment du fond, là où le phosphore est libéré, où le méthane se forme, et où se jouent les processus qui entretiennent le cycle.

Deux approches se distinguent sur ce point. Les nanobulles en volume sont dispersées dans l'eau par des machines. Elles donnent de bons résultats en bassins, en aquaculture, en traitement des eaux usées et dans les petits plans d'eau que l'on peut faire circuler en continu.

Leurs limites apparaissent à grande échelle. Les machines doivent fonctionner sans interruption, la distribution dépend de pompes, de câbles et de conduites, et rien ne garantit que l'oxygène atteigne effectivement le fond. Le coût énergétique devient considérable.

Les nanobulles d'oxygène interfaciales reposent sur un principe différent. L'oxygène est fixé à la surface et dans les pores de particules solides, argile modifiée ou autres matériaux poreux naturels. Ces particules chargées coulent et libèrent l'oxygène directement à l'interface entre l'eau et le sédiment. L'intérêt annoncé est double : une consommation énergétique réduite, et l'absence du brassage artificiel massif qui perturbe les écosystèmes.

L'exemple de la Baltique

Cette question de la localisation prend tout son sens dans une mer particulièrement exposée. La Baltique cumule les fragilités. Ses échanges avec l'extérieur passent par des détroits étroits, ce qui limite le renouvellement de ses eaux. Elle présente par ailleurs une stratification marquée entre couches profondes et couches de surface, qui se mélangent peu. Les nutriments relargués par les sédiments y entretiennent une chute de l'oxygène.

Un projet d'oxygénation des eaux profondes y a été engagé à partir de 2009, avec un principe simple : pomper l'eau riche en oxygène des couches supérieures pour l'injecter en profondeur. Le dispositif envisagé mobilisait une centaine de pompes éoliennes en mer, transférant l'eau depuis une cinquantaine de mètres jusqu'à environ 125 mètres.

L'expérience a surtout montré la difficulté de l'exercice. Le pompage augmente effectivement les niveaux d'oxygène, mais il suppose des infrastructures lourdes et modifie l'hydrologie comme l'écologie de l'ensemble du bassin. Les questions de coût, d'énergie, de maintenance et d'effets secondaires écologiques restent ouvertes.

La condition que rien ne remplace

Un point mérite d'être posé avant toute considération technique, et l'auteur de cette analyse le formule sans détour. Si les rejets d'eaux usées et le ruissellement d'engrais se poursuivent, aucune technologie d'oxygénation ne sera efficace. La stratégie complète suppose trois volets : retirer les algues et les nutriments de la colonne d'eau, fixer les nutriments dans les sédiments, et oxygéner la surface de ces sédiments pour limiter leur relargage. L'oxygénation ne constitue qu'un maillon.

Une piste, pas une solution

Gang Pan, professeur de durabilité environnementale à l'université York St John, travaille précisément sur les matériaux poreux chargés en oxygène. Sa lecture privilégie donc logiquement cette approche, ce qu'il convient de garder à l'esprit.

Son argument central reste toutefois solide. Dans un bassin artificiel, l'efficacité d'un traitement se mesure à la clarté de l'eau. Dans un lac ou une mer, elle se joue dans une couche mince, sombre et rarement considérée : le fond.

C'est là que ces techniques pourraient présenter leur plus grande valeur environnementale. L'opération resterait néanmoins coûteuse et complexe.