La Floride a une superficie totale de 65 758 miles carrés dont 53 625 miles carrés de superficie terrestre et 12 133 miles carrés d’eau. Soit environ 1/5 ième de son territoire.
Les principaux plans d’eau de la Floride sont les rivières St Johns, Saint Marys et Suwannee, et plus de 30 000 lacs ! Le plus petit mesure à peine un acre (4 047 mètres carrés), et le plus grand, le lac Okeechobee, s’étend sur plus de 448 000 acres (1 813 kilomètres carrés).
Il existe aussi en Floride plus de 700 sources d’eau – la plus grande concentration au monde -, dont 33 sont dites de première magnitude car elles produisent au moins 2 831 litres d’eau à la seconde.
Phosphore et phosphate, c’est quoi ?
Le phosphore (P) est un non-métal, de numéro atomique 15 et du groupe 15 ou VA, aussi appelé les pnictogènes ! Cela paraît très scientifique, mais plus simplement, il faut savoir qu’il est présent dans le corps humain sous forme de phosphate, un sel minéral très abondant dans l’organisme, qui fonctionne en binôme avec le calcium. Il se retrouve pour 85 % dans les dents et les os.
Au cours des siècles, les savants et les chercheurs ont mis en évidence que ce phosphore est indispensable non seulement au bon développement de l’être humain, mais aussi dans la croissance des plantes en général.
C’est ainsi qu’à partir du phosphore ont été élaborés des phosphates pour engrais afin de fertiliser les sols et d’apporter les nutriments permettant de meilleures récoltes, pour le plus grand bonheur des exploitants agricoles.
Prolifération des algues dans les rivières et les lacs saturés
de phosphates
Au cours des décennies passées, les phosphates se sont retrouvés dans les rivières et les lacs par le ruissellement des terres agricoles, l’érosion et le lessivage des zones urbaines, mais aussi par les rejets d’eaux usées municipales et industrielles, les déchets alimentaires, les additifs pour aliments et boissons et autres apports anthropiques, sans oublier les effets de la pollution atmosphérique.
Les phosphates étant un apport nutritif et un élément favorisant la vie végétale, celle-ci s’est développée de façon incontrôlée et considérable, produisant dans certains cas de vastes espaces d’algues envahissantes.
D’autre part, si les phosphates ne sont pas dangereux pour l’homme, les apports en phosphore et phosphate sont connus pour avoir un impact significatif sur les écosystèmes. Lorsque les algues sont en trop grande quantité dans l’eau, cela peut accélérer l’eutrophisation, c’est-à-dire provoquer une réduction de l’oxygène dissous dans les masses d’eau, ce qui rend la vie impossible pour les invertébrés et autres animaux aquatiques.
Nouvelle arme contre la prolifération d’algues nuisibles
Dans un passé récent, les chercheurs ont exploré l’utilisation de la biomasse algale pour créer des « matériaux pouvant aider à éliminer des éléments » tels que les métaux lourds, les métaux des terres rares, les colorants et même capturer le CO2 et les composés organiques volatiles nocifs de l’air.
C’est maintenant le tour d’étudier comment la biomasse d’algues, en particulier les cyanobactéries, également connues sous le nom d’algues bleu-vert, peut être utilisée pour créer des « matériaux » qui éliminent le phosphate de l’eau.
Aujourd’hui, des chercheurs du College of Engineering and Computer Science de la Florida Atlantic University ont comblé cette lacune en transformant sur mesure la biomasse cyanobactérienne, qui est généralement un déchet dangereux, en matériaux adsorbants capables d’extraire le phosphore nocif de l’eau.
Utiliser la biomasse algale pour éliminer phosphore et phosphate
Les matériaux adsorbants sont des substances qui peuvent attirer et retenir sur leur surface extérieure des molécules ou des particules telles que des gaz, des liquides ou des solides dissous.
Contrairement aux matériaux absorbants (b) qui absorbent les substances dans leur structure, les adsorbants (d) capturent les molécules sur la surface extérieure, en formant une fine couche. Ce procédé peut permettre d’éliminer phosphore et phosphate de l’eau des rivières et lacs.
Convertir la biomasse algale en matériaux adsorbants à base
d’algues modifiées au lanthane
Pour réaliser leurs expériences les chercheurs ont collecté de la biomasse cyanobactérienne dans le lac Okeechobee en Floride afin de produire des matériaux adsorbants modifiés avec du chlorure de lanthane ou du chlorure de zinc permettant l’élimination du phosphore. Ces deux composés sont utiles dans une grande variété de domaines, notamment le nettoyage de l’environnement, le traitement industriel et la fabrication de produits chimiques. Ils sont sans risque pour la santé humaine.
La publication produite par les chercheurs suggère que l’efficacité des adsorbants à base d’algues modifiées au lanthane provient de la formation d’un composé, le LaPO4.H2O (également connu sous le nom de rhabdophane), qui piège le phosphore en permanence. Procédé qui, s’il était utilisé à grande échelle, pourrait être une solution efficace pour éliminer le phosphore de l’eau et prévenir les proliférations d’algues nuisibles.
Les résultats de cette étude montrent le potentiel de cette approche novatrice pour relever l’un des défis les plus pressants en matière de gestion de la qualité de l’eau des rivières et des lacs, en Floride mais aussi partout où cela serait nécessaire.
En contrôlant l’élévation du taux de phosphate, un contributeur majeur lors de la prolifération d’algues nuisibles qui peut rendre les eaux toxiques, cela revient à éviter une perte de vie aquatique avec des impacts économiques importants sur des industries comme la pêche et le tourisme.
Recherche de la FAU subventionnée par le Florida Department of
Environmental Protection (FDEP)
Cette recherche suivie d’une publication sous la direction du Blue-Green Algae Task Force ayant pour objectif d’étudier la solution proposée est financée par le Florida Department of Environmental Protection (FDEP) à hauteur de 590 500 $.
L’équipe de recherche et les co-auteurs de l’étude sont respectivement :
– Daniel Meeroff, Ph.D., professeur et doyen des études supérieures de la FAU,
Department of Civil, Environmental and Geomatics Engineering;
– Mitchell Guirard, ingénieur en environnement et diplômé de la FAU;
– Ryan Thomas, ingénieur en environnement et diplômé de la FAU;
– Vithulan Suthakaran, ingénieur civil et candidat au doctorat du FAU’s
College of Engineering and Computer Science.
Sources :
www.wipipedia.org
