Créé au XIXe siècle pour alimenter le canal des Ardennes, le lac de Bairon est aujourd’hui le 2e lac le plus touristique des Ardennes, accueillant plus de 200 000 visiteurs par an, dont 40 000 baigneurs [1]. Le lac de Bairon est cependant impacté par les proliférations de cyanobactéries estivales depuis plusieurs années, obligeant les autorités sanitaires à émettre des interdictions de baignades et d’activités nautiques récurrentes [2]. Les cyanobactéries sont des microorganismes ubiquistes* se développant en eau douce, dans la colonne d’eau (forme planctonique) ou sur les substrats (forme benthique) [3]. Sous des conditions favorables de température [4] et de disponibilité en nutriments [5], les cyanobactéries peuvent se développer de manière exponentielle, entraînant une coloration verte et une turbidité accrue de la colonne d’eau. Ce phénomène, désigné sous le terme d’efflorescences (blooms, proliférations), constitue non seulement une altération de la qualité visuelle de l’eau, mais représente également un risque sanitaire en raison de la production de cyanotoxines par certaines espèces [6].

Les recherches menées sur le lac de Bairon ont pour objectifs de :

1) Identifier les principales sources de nutriments arrivant dans le lac : l’azote et le phosphore constituent deux éléments essentiels à la croissance des cyanobactéries; lorsqu’ils sont présents en excès, ils peuvent contribuer de manière déterminante à l’apparition des efflorescences annuelles [5];
2) Caractériser les populations de cyanobactéries et les cyanotoxines qu’elles synthétisent : environ 3500 espèces de cyanobactéries sont actuellement décrites en eau douce; certaines produisent des cyanotoxines présentant principalement des activités hépatotoxiques ou neurotoxiques [6,7];
3) Identifier la qualité écologique du lac et sélectionner des espèces sentinelles pour la biosurveillance : l’étude des communautés de macroinvertébrés** permet d’apprécier l’état écologique du milieu au moyen d’indices biotiques, tout en décrivant l’organisation du réseau trophique; certains organismes, en particulier les mollusques bivalves ou gastéropodes, jouent le rôle d’espèces sentinelles en accumulant les cyanotoxines ; leur suivi spatio-temporel, couplé aux analyses de l’eau, constitue un outil complémentaire à la surveillance conventionnelle des masses d’eau.

Les premiers résultats suggèrent que les quantités de nutriments trouvées dans le lac sont largement suffisantes pour permettre les périodes d’efflorescences. Ces dernières proviennent de contaminations arrivant directement du lac mais aussi via le ruisseau du Bairon, qui alimente le lac en eau. En outre, deux genres de cyanobactéries ont été identifiés comme dominants et sont à l’origine des proliférations. Les premières données de recensement des populations de macroinvertébrés suggèrent un état écologique moyen. Enfin concernant la consommation des cyanotoxines par les organismes, les résultats n’ont pour l’instant pas permis de tirer de conclusion.

Cette étude est un bel exemple de la démarche transdisciplinaire recherchée sur la ZARG. Site classé Natura 2000, base de loisirs située en aval d’un bassin versant occupé par des villages, des cultures et des prairies de pâturage, réservoir d’eau pour le canal des Ardennes, site de pêche notamment pour la carpe, le lac est au carrefour de plusieurs enjeux socio-économiques, avec autant d’acteurs concernés par la qualité de l’eau. La Communauté de communes de l’Argonne ardennaise, sur le territoire de laquelle se trouve le lac, est impliquée dans ce programme, depuis qu’elle a sollicité la ZARG pour travailler sur le sujet. Elle permet notamment de faire le lien avec d’autres parties prenantes, notamment le Conseil départemental des Ardennes qui gère la station nautique. Une thèse de doctorat va débuter en fin d’année, avec une approche principalement écologique qui permettra d’apporter des données factuelles pour faciliter le dialogue avec toutes les parties prenantes afin de co-construire des solutions aux proliférations de cyanobactéries acceptables pour toutes les parties.

Glossaire

*Ubiquiste : Organismes présents sur la quasi-totalité des écosystèmes terrestres
** Macroinvertérbés : organismes visibles à l’œil nu dépourvus de colonne vertébrale (crustacés, mollusques, vers, insectes).

Références

[1] Site du lac de Bairon
[2] INITIATIVE Améngament et developpement, 1997. Etude de la circulation des flux de pollution dans le bassin versant vers le lac de Bairon. Rapport de Bureau d’étude (7 pages).
[3] Humbert, J.-F., & Quiblier, C. (2022). Les écosystèmes d’eau douce-Eutrophisation et cyanobactéries. https://hal.inrae.fr/hal-03775016v1
[4] Holcomb, Shambaugh, Bradford […] Wolf, 2021. Strategies for preventing and managing harmful cyanobacterial blooms technical/regulatory guidance.
[5] Paerl, H. W., & Otten, T. G. (2016). Duelling ‘CyanoHABs’: Unravelling the environmental drivers controlling dominance and succession among diazotrophic and non-N2-fixing harmful cyanobacteria. In Environmental Microbiology (Vol. 18, Issue 2, pp. 316–324). Blackwell Publishing Ltd. https://doi.org/10.1111/1462-2920.13035
[6] Anses. (2021). Évaluation des risques liés aux cyanobactéries et leurs toxines dans les eaux douces. Avis de l’Anses - Rapport d’expertise collective. Mai 2020.
[7] Singh, P., Khan, A., & Srivastava, A. (2020). Heterocyst and akinete differentiation in cyanobacteria: a view toward cyanobacterial symbiosis. In Advances in Cyanobacterial Biology (pp. 235–248). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819311-2.00016-4

Contacts:

• Ondine Thouard, SEBIO UMR-I 02 URCA – ULHN – INERIS
• Emilie Lance, SEBIO UMR-I 02 URCA – ULHN – INERIS

Crédit photos:

• Vignette: Cyanobactéries observées au microscope optique (crédit: Ondine Thouard)
• Image 1: Lac de Bairon, avec la retenue principale qui alimente le canal des Ardennes, et qui est utilisée également pour la baignade, les activités nautiques, et la pêche. Le niveau du lac est susceptible d’évoluer en fonction des besoins pour le canal et des précipitations (crédit : ZARG)
• Image 2: Accumulation de cyanobactéries en aval du lac lors d’un bloom au mois de septembre 2025 (crédit : ZARG)