Identification des principaux facteurs chimiques et physiques de la qualité de l’eau dans la chaîne de lacs urbains de Grunewald, Berlin

Les lacs urbains sous pression

Dans de nombreuses villes, de petits lacs servent à la fois d’îlots rafraîchissants, de refuges pour la faune et de bassins pour les eaux pluviales. Cette étude porte sur dix lacs connectés dans la forêt de Grunewald à Berlin pour comprendre pourquoi leurs eaux restent troubles et propices aux algues malgré des années d’efforts de nettoyage, et quels leviers sont réellement les plus efficaces pour retrouver une eau plus claire et plus saine.

Une chaîne de lacs aux multiples fonctions

La chaîne de lacs de Grunewald s’étend des rives boisées jusqu’aux rues denses du sud-ouest de Berlin. Les lacs amont reçoivent de l’eau traitée et pauvre en phosphore provenant de la rivière Havel voisine et sont principalement entourés de bois. En aval, cependant, plusieurs lacs peu profonds se trouvent à côté de routes et d’autoroutes, recueillant des ruissellements qui transportent nutriments, sel de voirie et autres polluants. Comme l’eau circule d’un lac à l’autre via des ruisseaux, des zones humides, des canaux et des pompes, tout ce qui entre dans un lac en amont peut voyager en aval, créant une cascade de problèmes de qualité de l’eau.

Une année de surveillance attentive

Pour démêler l’influence réciproque de ces lacs, les chercheurs ont prélevé des échantillons d’eau chaque mois pendant 13 mois en 17 points où l’eau entre, sort et circule entre les lacs. Sur le terrain, ils ont mesuré la température, l’oxygène, la salinité, l’acidité et les pigments algaux, tandis que des analyses en laboratoire ont suivi l’azote total, le phosphore total et le phosphate. En comparant les entrées et les sorties, ils ont pu voir si des lacs individuels avaient tendance à retenir ou à transmettre les nutriments. Ils ont aussi calculé le rapport entre l’azote et le phosphore, un ratio qui indique quel nutriment a le plus de chances de limiter la croissance des algues.

De l’eau claire de la forêt aux étangs verts de la ville

Les lacs forestiers en amont étaient relativement frais, profonds et clairs. Là, les concentrations en phosphore restaient faibles et le rapport azote/phosphore pointait le phosphore comme le principal facteur limitant. En revanche, les petits lacs urbains en aval étaient peu profonds, subissaient d’importants apports d’eaux pluviales et présentaient des niveaux de sel et de nutriments plus élevés et plus variables. Le long de la chaîne, les concentrations en phosphore et en algues augmentaient, tandis que l’oxygène avait tendance à chuter, surtout en été et en automne. Le dernier lac de la séquence affichait les charges nutritives les plus élevées, des proliférations d’algues fréquentes et des conditions de faible oxygénation susceptibles de stresser ou de tuer les poissons.

Identifier les facteurs clés

À l’aide d’un outil statistique conçu pour extraire les facteurs les plus influents parmi de nombreux candidats, l’équipe a cherché quelles caractéristiques expliquaient le mieux les variations du rapport azote/phosphore. La concentration en phosphore est apparue comme le facteur unique le plus important, suivie du phosphate, de la température de l’eau, des niveaux d’algues et du « ratio de volume » qui décrit la quantité d’eau du lac par rapport à la taille de son bassin urbain. La profondeur du lac importait également : les lacs amont plus profonds restaient plutôt limités par le phosphore et moins envahis par les algues, tandis que les lacs peu profonds en aval se trouvaient plus souvent dans un état où azote et phosphore pouvaient alimenter les proliférations. La façon précise dont les lacs étaient connectés par des canaux ou des pompes s’est avérée moins importante que les charges nutritives elles‑mêmes.

Ce que cela signifie pour la gestion des lacs

L’étude montre que les lacs urbains connectés peuvent transmettre les problèmes de nutriments comme une série de dominos, mais que les caractéristiques propres à chaque lac restent déterminantes. Nettoyer uniquement l’eau qui entre dans le premier lac d’une chaîne ne suffit pas lorsque les lacs en aval sont peu profonds et reçoivent de grandes quantités d’eaux pluviales polluées provenant des routes. Pour les lacs de Grunewald, la réduction du phosphore reste cruciale, mais dans les bassins urbains peu profonds et très chargés en nutriments, il faudra réduire à la fois les apports d’azote et de phosphore et améliorer les processus internes du lac qui lient ou éliminent les nutriments. En termes clairs, protéger ces lacs de ville implique de traiter ce qui ruisselle des rues et d’adapter les mesures à la forme, à la profondeur et au rôle de chaque lac dans la chaîne.

Citation: Radtke, C.F., Heinemann, N., Höring, A. et al. Identification of chemical and physical key water quality drivers in the urban Grunewald Chain of Lakes, Berlin. Sci Rep 16, 15222 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53251-7

Mots-clés: lacs urbains, qualité de l’eau, pollution par les nutriments, efflorescences d’algues, ruissellement pluvial