Toxic Algae : Complex sources and solutions

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[French version below]

Contents

Thousands of marine species including fish, turtles and even dolphins are commonly found stranded along the coast of South Florida. This North American state is experiencing an increasingly frequent phenomenon of algae bloom, with impacts on the quality of life of local populations and the economy of Florida, one of the world's leading tourist destinations.

The documentary first introduces the general geographical context and targets Lake Okeechobee, in southern Florida, as well as the Everglades, initially supplied with water from this lake. Indeed, these areas are at the source of the proliferation of the algae found in the estuaries of the Gulf of Mexico and the Atlantic Ocean, particularly the St. Lucia estuary.

These algae blooms are linked to an excessive supply of nutrients to the lake, which spreads into channels and rivers down to the estuaries. These nutrients, found in excessive quantities, can thus be qualified as contaminants since their origin is anthropogenic (agriculture, septic tanks).

The phenomenon occurs seasonally, with a long-term impact. Indeed, the algae that proliferate are cyanobacteria that secrete toxic substances that accumulate in organisms along the food chain (biomagnification) and can cause neurodegenerative diseases in humans. Solutions are being implemented to alleviate this problem, notably through the construction of several stormwater treatment areas upstream of estuaries.

Analysis

This documentary highlights the intervention and the role of consultants and scientific teams who actively participate in the analysis and understanding of this phenomenon. It features interviews with numerous actors and scientific experts (Edie Widder, a scientist in ocean research and conservation, Mary Radabaugh, manager of Stuart's marine power plant, Phil Norman, co-owner of a port company...). It allows a good understanding of the stakes related to algal pollution thanks to a fluidity of the narration, a good rhythm and good illustrations (photographs, maps, diagrams).

From a scientific point of view, the film focus is on 2 algae which pose serious problems: microcystins and BMAA (β-N-Methylamino-L-alanine). However, some informations would need to be updated. For example, it has been shown that microcystins release hepatotoxins in their environment, which has serious consequences on the liver of exposed individuals (Shashi et al., 2009), while the report speaks of unknown consequences.

Moreover, according to an article in France TV info, another toxic algae proliferating in the Gulf of Mexico is also involved, causing red tides and decimating the aquatic fauna of the West Coast (France TV infos, 2018). The journal, AIMS Environmental Science refers to numerous articles published in recent years mentioning for example that nitrogen and phosphate inputs to surface waters from agriculture and other sources are expected to continue to increase over the coming decades (Salas and Subburayalu, 2019).

Nevertheless, this scientific issue is presented in a pedagogical manner and allows us to discover some major aspects, notably the anthropic origin of these blooms and the organisms (cyanobacteria) that cause them. The environmental issues and biodiversity are fairly well addressed and the film gives an account of the importance of these estuary areas in ecological terms (reproduction, biodiversity...) but also in terms of exploitation by man.

The economic impact of these algae blooms is not much discussed: a few people are interviewed but there are no figures to quantify it. Moreover, no political aspect is presented.

In conclusion this documentary brings information and awareness to the problems related to algae blooms, although an update would be needed for further study. Several people from different scientific professional structures are interviewed and thus give different information and points of view on the subject. However, this film could have been more comprehensive in scope if actors from the political and economic fields had also been interviewed.

Synopsis

Des milliers d’espèces marines dont des poissons, des tortues et même des dauphins sont retrouvés échouées le long des côtes du sud de la Floride. Cet État d’Amérique du Nord connaît de façon de plus en plus récurrente un phénomène de prolifération d’algues (algae bloom), ce qui n’est pas sans conséquences sur la qualité de vie des populations locales et l’économie de la Floride, qui est l’une des principales destinations touristiques au monde.

Dans un premier temps, le reportage introduit le contexte géographique général en prenant pour cible le lac Okeechobee, au sud de la Floride, ainsi que les Everglades, initialement alimentées en eau par ce lac. En effet, ces territoires sont à l’origine de la prolifération des algues retrouvée au niveau des estuaires du golfe du Mexique et de l’océan Atlantique notamment l’estuaire de Sainte Lucie.

Ces blooms sont liés à un apport en nutriments trop important vers le lac, qui se poursuit dans les canaux et cours d’eau jusqu’aux estuaires. Ces nutriments, présents en trop grande quantité, peuvent ainsi être qualifiés de contaminants, d’autant plus que leur origine est anthropique (agriculture, fosses septiques).

Le phénomène se produit de manière saisonnière, ayant un impact sur le long terme. En effet, les algues qui prolifèrent sont des cyanobactéries, elles sécrètent des substances toxiques qui s’accumulent dans les organismes le long de la chaine alimentaire (bioamplification) et peuvent engendrer des maladies neurodégénératives chez les humains. Des solutions sont mises en place pour pallier ce problème, notamment via la construction de plusieurs zones de traitement des eaux pluviales en amont des estuaires.

Analyse

Ce documentaire met en avant l’intervention et le rôle des bureaux d’étude et des équipes scientifiques qui participent activement à l’analyse et la compréhension de ce phénomène. Il propose des interviews de nombreux acteurs et experts scientifiques (Edie Widder scientifique dans la recherche et la conservation de l’océan, Mary Radabaugh gérante de la centrale marine de Stuart, Phil Norman copropriétaire d’une entreprise portuaire...). Il permet une bonne compréhension des enjeux de la pollution algale grâce à une fluidité de la narration, un bon rythme et de bonnes illustrations (photographies, cartes géographiques, schémas).

D’un point de vue scientifique, la problématique se concentre sur 2 algues aux conséquences graves : les microcystines et les BMAA (β-N-Méthylamino-L-alanine). Cependant, certains éléments nécessitent une mise à jour. Par exemple, il a été démontré que les microcystines libèrent des hépatotoxines dans leur milieu, ce qui a de graves conséquences sur le foie des individus exposés (Shashi et al., 2009), alors que dans le reportage on parle de conséquences inconnues.

De plus, d’après un article de France TV info, une autre algue toxique serait également en cause, proliférant au niveau du golfe du Mexique, provoquant des marées rouges et décimant la faune aquatique de la côte Ouest (France TV infos, 2018). La revue, AIMS Environmental Science fait référence à de nombreux articles publiés ces dernières années mentionnant par exemple que les apports d’azote et de phosphate aux eaux de surface provenant de l'agriculture et d'autres sources devraient continuer d'augmenter au cours des prochaines décennies (Salas et Subburayalu, 2019). 

Néanmoins, la problématique scientifique est présentée de manière pédagogique et permet de découvrir certains grands aspects, notamment l’origine anthropique de ces blooms ainsi que les organismes (cyanobactéries) qui les provoquent. Les enjeux environnementaux et la biodiversité sont assez bien traités et le film rend compte de l'importance de ces zones d’estuaires en termes écologiques mais aussi d’exploitation par l’homme (reproduction, biodiversité…). 

L’impact économique de ces blooms n’est pas beaucoup abordé: quelques personnes sont interrogées mais il n’y a pas de données chiffrées permettant de le quantifier. De plus, aucun aspect politique n’est présenté.

Nous pouvons donc conclure que ce reportage est instructif et apporte des informations et une sensibilisation aux problèmes liés aux proliférations d’algues, bien qu’une mise à jour soit nécessaire dans le cadre d’une étude plus poussée. Plusieurs personnes issues de différentes structures professionnelles scientifiques sont interrogées et donnent ainsi différentes informations et points de sur la question. Ce film nécessiterait cependant de faire intervenir des acteurs du domaine politique et économique afin de donner une réelle vue d’ensemble de la problématique. 

(with contributions from Elisa Roussel and Margaux Gennesseaux)

 

Bibliographie

Ramaiah, S.K. and Banerjee, A. 2009. CHAPTER 37 - Liver Toxicity of Chemical Warfare Agents, in Gupta, R.C. (Ed). Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents, Academic Press, Pages 549-560, https://doi.org/10.1016/B978-012374484-5.00037-7.

France TV infos. 2018. Floride : invasion d'algues vertes. Disponible sur : Floride : invasion d'algues vertes (francetvinfo.fr) (Consulté le 02 décembre 2020)

Salas, E.A.L. et Subburayalu, S.K. 2019. Implications of climate change on nutrient pollution: a look into the nitrogen and phosphorus loadings in the Great Miami and Little Miami watersheds in Ohio[J]. AIMS Environmental Science, 2019, 6(3): 186-221. doi: 10.3934/environsci.2019.3.186

Additional Info

  • Director: Mark Baker, Melissa Harmon, Veronique Koch
  • Producer: Changing Seas
  • Language: English
  • Year: 2017
  • Duration (min): 27
  • Theme: Environmental degradation, Water quality, pollution, Coastal areas, Water governance, Water and health, Rivers, Water and community, Wetlands
  • Access: Free
  • Country: USA
  • Technical quality (star): Technical quality (star)
  • Academic interest (star): Academic interest (star)
  • Societal interest (star): Societal interest (star)
  • Technical quality: 4
  • Academic quality: 4
  • Social interest: 4