Teneurs hivernales en nutriments dans la mer du Nord au sens large, les mers celtiques, et le Golfe de Gascogne et la côte ibérique

L'eutrophisation résulte d'un enrichissement excessif de l'eau par des nutriments. Cela peut entraîner une croissance accélérée des algues et/ou de formes supérieures de vie végétale ( Décision 2017/848 de la Commission ). Il peut s'ensuivre une perturbation indésirable de l'équilibre des organismes présents et ainsi une diminution de la qualité globale de l'eau. Ces perturbations indésirables peuvent inclure des changements dans la composition et l’étendue de la flore et de la faune et un épuisement de l’oxygène dû à la décomposition de la biomasse accumulée. Ces perturbations ont alors d’autres effets, tels que des changements des habitats et de la biodiversité, des proliférations d’algues ou de macroalgues nuisibles, une diminution de la clarté de l’eau et une réduction des stocks halieutiques, les poissons manquant de nourriture lorsque la faune benthique meurt, ou pouvant être eux-mêmes victimes de faibles teneurs en oxygène. L’identification des liens de causalité entre ces perturbations et l’enrichissement en nutriments peut être compliquée par d’autres pressions. Les effets cumulatifs, dont le changement climatique, peuvent avoir des effets similaires sur les communautés biologiques et sur l’oxygène dissous, ce qui complique davantage les efforts visant à démontrer les liens de causalité.

La Stratégie 2030 pour le milieu marin de l'Atlantique du Nord-Est (NEAES) contient l’objectif stratégique de la Commission OSPAR qui est de parvenir à des mers propres pour l’Atlantique du Nord-Est d’ici à 2030. Il s’agit notamment de lutter contre l’eutrophisation, « en limitant les apports de nutriments et de matières organiques à des niveaux qui n’entraînent pas d’effets néfastes pour le milieu marin » (OSPAR, 2021). Cet objectif stratégique exige que l’évaluation de l’eutrophisation soit fondée sur les conséquences écologiques de l’enrichissement en nutriments, et pas seulement sur l’enrichissement en nutriments ; en d'autres termes, il s'agit de trouver des preuves fiables d'une croissance accélérée des algues et/ou des macrophytes causée par un enrichissement anthropique en nutriments, entraînant des perturbations indésirables. L’eutrophisation est diagnostiquée à l’aide des critères harmonisés d’OSPAR concernant les apports et les concentrations de nutriments, les teneurs en chlorophylle et les niveaux d’oxygène dissous, ces informations étant complétées le cas échéant par des données sur le phytoplancton, les macrophytes et les changements du zoobenthos (OSPAR, 2022). Comme il n’existe pas d’indicateur unique des perturbations causées par l’eutrophisation marine, OSPAR applique une méthode en plusieurs étapes utilisant les critères harmonisés. On considère qu'une eutrophisation a eu lieu s’il existe des preuves pour tous les stades présentés dans la Figure a, et des liens de causalité entre eux.

Aux fins de la présente évaluation, quatre critères d’eutrophisation harmonisés ont été évalués, à savoir : les apports de nutriments, les teneurs hivernales en phosphate inorganique dissous et en azote inorganique dissous, les teneurs en chlorophylle et les niveaux d’oxygène dissous au niveau du fond marin. Ces critères sont présentés dans la Figure a. Pris séparément, les résultats d'une évaluation de l’un ou l’autre de ces quatre indicateurs communs ne suffisent pas à diagnostiquer une eutrophisation. Toutefois, les évaluations des indicateurs apportent des renseignements utiles sur les tendances et sont importantes pour éclairer les mesures de gestion.

Les teneurs élevées en nutriments favorisent la croissance du phytoplancton et d’autres formes de vie végétale. Les teneurs en nutriments inorganiques dissous, nommément l’azote et le phosphore, servent d’indicateurs pour quantifier les pressions exercées par les activités humaines et évaluer le succès des mesures qui ont été prises.

Les teneurs en nutriments sont généralement plus élevées dans les eaux côtières et sont déterminées principalement par les apports fluviaux de nutriments (rejets et apports directs). Sous l'effet des processus de mélange, les teneurs en nutriments diminuent au fur et à mesure que l'on avance vers le large et elles sont plus faibles dans les zones situées au large.

Les teneurs hivernales en nutriments DIN et DIP ont été évaluées dans le cadre de trois applications précédentes de la Procédure commune (OSPAR 2003, 2008, 2017) pour l'identification de l'état d'eutrophisation dans la zone maritime d'OSPAR ; elles ont aussi été incluses dans le QSR 2010 d'OSPAR (OSPAR, 2010). Pour toutes ces évaluations, on a suivi la méthodologie agréée dans le cadre de la Procédure commune. Néanmoins, comme les évaluations étaient fondées sur des zones d’évaluation définies au niveau national et sur des valeurs seuils nationales, la comparabilité entre les pays était limitée. L'application actuelle de la COMP (quatrième application) reflète la gestion adaptative de l’approche écosystémique. Elle intègre en effet une révision complète des zones d’évaluation et des valeurs seuils sur la base des meilleures connaissances scientifiques disponibles, issues de projets de l’UE tels que JMP EUNOSAT (Enserink et al., 2019), et étoffées au sein du Groupe sur la modélisation de l'eutrophisation d’OSPAR, l'ICG-EMO.

Dans l'évaluation de cet indicateur, les teneurs en nutriments DIN et DIP dans les Régions II, III et IV d'OSPAR ont été évaluées à l’aide de l’outil COMPEAT (voir « Analyse des données » ci-dessous), en utilisant des seuils harmonisés et cohérents.
La présente évaluation contribue à l’objectif opérationnel S1.O1 défini dans le cadre de la NEAES : « D’ici à 2022, OSPAR mettra en œuvre un outil automatisé d’évaluation de l’eutrophisation afin de réaliser des évaluations harmonisées et transparentes pour OSPAR et pour la Directive-cadre Stratégie pour le milieu marin et d'apporter un soutien pour l’élaboration de l'Indice d'eutrophisation côtière (indicateur 14.1.1 de l'Objectif de développement durable 14.1) en 2025 ».

Zones d’évaluation

Pour la quatrième application de la Procédure commune (COMP), de nouvelles zones d’évaluation harmonisées représentant des zones pertinentes sur le plan écologique ont été définies dans les Régions II, III et IV d'OSPAR (Figure b). L’évaluation a été élargie depuis l’Évaluation intermédiaire de 2017, et de nombreuses zones des Régions III et IV d'OSPAR, dans la partie sud-ouest de la zone maritime d'OSPAR, sont ainsi évaluées pour la première fois, car elles n'avaient pas été incluses dans les évaluations COMP précédentes.

Ces zones d’évaluation peuvent être classées en quatre différents types présentant des caractéristiques distinctes : les panaches fluviaux, les eaux côtières, le plateau continental et les zones océaniques. Les panaches fluviaux sont les zones les plus proches des côtes, sous l’influence de rivières à salinité variable et fortement influencées par les débits fluviaux et les apports fluviaux de nutriments. Les eaux côtières sont les zones autres que les panaches fluviaux, avec une salinité moyenne ≤ 34,5. Les zones du plateau continental sont des zones dont la salinité est > 34,5 et les profondeurs sont < 200 m, tandis que les zones océaniques/au-delà du plateau continental sont caractérisées par des profondeurs > 200 m.

Les résultats de l’évaluation des teneurs en nutriments et de l’analyse des tendances sont regroupés selon les quatre types de zones d’évaluation. En outre, les résultats des différentes zones d’évaluation sont présentés, le cas échéant, en fonction de processus ou de développements spécifiques.

Tableau a : Zones d’évaluation de l’Atlantique du Nord-Est, regroupées dans les catégories Panaches fluviaux, Zones côtières, Zones du plateau continental et Zones océaniques. Les Régions d'OSPAR dans lesquelles les zones ont été incluses (correspondant à la plus grande proportion d'une zone d'évaluation lorsque celle-ci est divisée par les limites de plusieurs Régions) sont indiquées en gras. Le résultat de l’évaluation COMP4 est également présenté sous forme de valeurs EQRS, avec un code couleur indiquant l’état ; les zones qui n'ont pas été évaluées sont indiquées en gris.

Période d’évaluation

Pour la distribution spatiale des teneurs hivernales en nutriments et l’évaluation des tendances à court terme, la période d’évaluation COMP4 de 2015 à 2020 est utilisée. Pour l’évaluation des tendances à long terme des teneurs en nutriments, la période d’évaluation s’étend de 1990 à 2020, afin de suivre l’évolution des tendances depuis l’évaluation COMP3. Pour refléter les développements depuis le QSR 2010, la période de 2010 à 2020 est également prise en compte pour identifier les tendances actuelles.

Sources des données

Les données concernant tous les nutriments pris en compte dans l’évaluation ont été tirées de la base de données du Conseil international pour l’exploration de la mer (CIEM), et complétées en partie par des données nationales. Les données ont été extraites de la base de données en juin 2022.

Analyse des données

Pour l’analyse des données, l’outil automatisé COMPEAT, développé par le CIEM, a été utilisé pour la première fois. L'algorithme (script R) et des informations supplémentaires sont disponibles sur GitHub (https://github.com/ices-tools-prod/COMPEAT). Pour toutes les zones d’évaluation, les teneurs moyennes en nutriments ont été calculées à l'aide de COMPEAT, en utilisant la période hivernale de décembre à février, lorsque des données étaient disponibles. La moyenne est calculée pour toutes les années à partir de toutes les données collectées pendant les mois d’hiver, c’est-à-dire que les données du mois de décembre d’une année donnée sont moyennées avec les données des mois suivants, janvier et février, de l’année suivante (décembre, janvier, février dans l’ordre). Cette méthode permet de lisser la variabilité à court terme et la résolution des données et d’éviter la dominance des zones fréquemment échantillonnées. Les moyennes annuelles (saisonnières) des teneurs en nutriments, les résultats des évaluations réalisées à partir de celles-ci, et la classification de l'état selon que les seuils ont été atteints ou non, ont été calculés à l'aide de COMPEAT. Les résultats des évaluations sont récapitulés dans des tableaux et présentés visuellement à l'aide de diagrammes à barres et de cartes, produits sous forme de fichiers par l’outil. Des séries chronologiques des teneurs en nutriments sur l’ensemble de la période d’évaluation (1990-2020), y compris l’analyse des tendances, ont été produites sans COMPEAT.

Pour les évaluations des tendances, le test non paramétrique de Mann-Kendall pour les tendances linéaires a été utilisé pour calculer la signification (https://cran.r-project.org/web/packages/TTAinterfaceTrendAnalysis/TTAinterfaceTrendAnalysis.pdf). Le test d'identification des tendances de Mann Kendall est utilisé pour analyser les données collectées dans le temps afin de dégager des tendances constamment à la hausse ou à la baisse. Ce test a été réalisé dans la version R 4.2.1 avec le logiciel R TTAinterfaceTrendAnalysis v.1.5.8 pour l’analyse des tendances temporelles. Les tendances statistiquement significatives (p < 0,05) sont incluses dans la description des résultats de l’évaluation. L’évaluation des tendances a été réalisée pour la période à long terme de 1990 à 2020, et séparément pour différentes périodes d’évaluation COMP (COMP1-4). De plus, la période écoulée depuis le QSR 2010 a été analysée afin d’identifier des tendances éventuelles. En raison de la grande variabilité des données, les séries de données à long terme conviennent mieux pour détecter des tendances statistiquement significatives.

Couverture des données

La couverture des données spatiales et temporelles est généralement suffisante dans les zones évaluées (voir l’évaluation du niveau de confiance dans la section « Résultats (version étendue) », où sont présentées des cartes détaillées indiquant la fiabilité des données temporelles et spatiales). Dans certaines zones d’évaluation, on voit que la disponibilité des données annuelles est limitée. On ne sait pas très bien si la disponibilité limitée des données dans ces zones est due à une notification insuffisante des données incluses dans la base de données du CIEM ou à un nombre insuffisant de mesures. Il existe également des zones d’évaluation pour lesquelles on ne dispose pas de données sur les nutriments, et il n'a donc pas été possible de réaliser des évaluations concernant ces zones. En général, la surveillance est plus fréquente et présente une distribution spatiale plus dense dans les zones côtières que dans les zones situées au large, en accord avec les stratégies de surveillance qui reflètent la plus grande variabilité près des côtes, associée aux impacts terrestres.

La vue d'ensemble des données annuelles sur le DIN et le DIP présentée dans la Figure c, pour la période de 1990 à 2020 et par catégorie de zones d’évaluation, indique une évolution similaire pour les données sur le DIN et le DIP. Dans les zones du plateau continental, la ligne de tendance indique un nombre de données plus ou moins stable dans le temps, avec des pics certaines années (en raison d’un nombre exceptionnellement élevé d’observations dans quelques zones), mais aussi une nette diminution du nombre de données au cours des deux dernières années. Dans les zones océaniques, on voit une légère élévation de la ligne de tendance, en raison d’un nombre plus élevé de données au cours de la période située après le QSR 2010, mais aussi des lacunes dans les données pour certaines années. Comme le nombre de données disponibles est très différent pour le DIN et pour le DIP en 1994, les lignes de tendance pour le DIN et pour le DIP dans les zones océaniques sont légèrement différentes. La quantité de données dans les zones côtières présente une légère tendance à la baisse, avec des chiffres variables dans le temps ; comme pour les zones du plateau continental, on voit le plus faible nombre de données en 2020, ce qui résulte probablement d'une surveillance réduite en raison des restrictions dues à la Covid-19. On voit la plus forte tendance à la baisse du nombre de données dans les panaches fluviaux, avec une nette diminution depuis 2004 et un niveau de données inférieur par la suite.

Figure c: Number of annual data of DIN and DIP between 1990 and 2020 in the different categories of river plumes, coastal, shelf and oceanic areas

Résolution des lacunes dans les données

Toutes les données disponibles dans la base de données du CIEM ont été utilisées pour l’évaluation des teneurs hivernales en nutriments. Les données provenant de mesures automatisées ou de bouées n’avaient pas encore été mises à la disposition du CIEM. Les lacunes dans les données n’ont pas été interpolées ni comblées d’une autre manière.

Variabilité des données

La variabilité interannuelle (écart-type) dans les zones situées au large est généralement plus faible que dans les zones côtières ou dans les panaches fluviaux. Quand on possède moins de données pour une zone d’évaluation, les écarts-types y sont souvent inférieurs à ceux des zones pour lesquelles on dispose de plus de données. Cela signifie probablement que des programmes de surveillance bien conçus et fondés sur les risques sont en place. Les zones situées au large présentant une faible variabilité peuvent être échantillonnées peu fréquemment, tandis que les efforts se concentrent sur les régions où la variabilité est plus élevée, nécessitant un plus grand nombre d’échantillons pour qu'un niveau de confiance suffisant soit associé à l’évaluation réalisée.

L’évolution des teneurs hivernales en DIN au cours des différentes périodes d’évaluation COMP1 (1990-2000), COMP2 (2001-2006), COMP3 (2006-2014) et COMP4 (2015-2020) est reflétée dans le changement des classifications d'état dans le temps dans certaines zones, comme il est illustré dans la Figure d. La mer du Nord méridionale, par exemple, est une zone où les teneurs en DIN ont diminué et où l'état s'est amélioré au cours des 30 dernières années de mesures du DIN. Au cours de la période COMP1, les teneurs en DIN ont produit une classification dans la catégorie d'état « médiocre », tandis qu'au cours des deux périodes suivantes COMP2 et COMP3, la diminution des teneurs en DIN a donné lieu à une classification dans la catégorie d'état « moyen ». Au cours de la période la plus récente correspondant à la COMP4, le seuil DIN a été atteint et la zone a été classée dans la catégorie d'état « bon ». L’évaluation des tendances sur l’ensemble de la période a indiqué des tendances à la baisse pour le DIN ainsi que pour le DIP dans la zone Mer du Nord méridionale, mais c'est seulement pour le DIN qu'une tendance statistiquement significative a pu être établie.

Dans la zone Extérieur des côtes DEDK, les teneurs en DIN ont également diminué au cours des périodes COMP mais, contrairement à la zone Mer du Nord méridionale, elles ont encore été au-dessus du seuil au cours de la période la plus récente correspondant à la COMP4. Les teneurs en DIP dans la zone Extérieur des côtes DEDK ont produit une classification dans la catégorie d'état « moyen » au cours des périodes COMP1, COMP2 et COMP3, mais elles ont atteint le seuil au cours de la période COMP4, et cette zone a ainsi été classée dans la catégorie d'état « bon ». L’analyse des tendances a indiqué une diminution significative des teneurs en DIP sur l’ensemble de la période de 1990 à 2020, cependant pour le DIN, la tendance générale à la baisse n’a pas été statistiquement significative.

Figure d : Résultats de l'évaluation des teneurs hivernales en DIN pour toutes les périodes d’évaluation COMP1 (1990-2000), COMP2 (2001-2006), COMP3 (2006-2014) et COMP4 (2015-2020)

La seule zone où une tendance significative à la hausse pour le DIN a été observée a été l’Atlantique (ATL), en raison d’une augmentation des teneurs en DIN, principalement au cours des deux dernières périodes COMP. Cependant, l'état est classé dans la catégorie « très bon » pour toutes les périodes d’évaluation, et il n'y a aucun risque d’eutrophisation dans cette zone. Fait intéressant, l’analyse des tendances a indiqué une diminution significative pour le DIP.

La Figure e montre l’évolution des teneurs hivernales en DIP au cours des différentes périodes d’évaluation. Bien que la tendance générale sur l’ensemble de la période indique une amélioration significative de l’état, comme pour le DIN, dans certaines zones, on voit une détérioration entre les périodes d’évaluation (principalement entre les périodes COMP2 et COMP3) ; par exemple dans quelques zones de la Manche (CUKC, CWMTI et CFR), dans la mer du Nord méridionale et dans l’est de la mer du Nord. Cela concorde en partie avec les données sur les apports, qui indiquent une augmentation des teneurs en phosphore au cours de la période de 2006 à 2014 dans les apports fluviaux de plusieurs pays, tels que la Belgique, la France et les Pays-Bas, après des valeurs plus faibles en 2005. Comme on a également vu des teneurs en DIP plus élevées dans des zones du plateau continental telles que la mer du Nord septentrionale et la Manche entre 2006 et 2014, l’afflux de l’Atlantique a peut-être aussi contribué à une augmentation des teneurs en DIP, en plus des apports fluviaux de nutriments. Les phénomènes météorologiques extrêmes et les inondations au cours de cette période ont également produit des apports de nutriments plus élevés au cours des années individuelles, cet effet étant plus prononcé pour le DIP que pour le DIN.

Figure e : Résultats de l'évaluation des teneurs hivernales en DIP pour toutes les périodes d’évaluation COMP1 (1990-2000), COMP2 (2001-2006), COMP3 (2006-2014) et COMP4 (2015-2020)

Pour illustrer la différence entre l’évolution des teneurs en DIN et en DIP dans un certain nombre de zones adjacentes, les valeurs EQRS sont indiquées par rapport à la limite entre un bon état et un état moyen (limite bon/moyen) au cours des différentes périodes d’évaluation de la COMP. La Figure f indique, pour les zones voisines sélectionnées (Mer du Nord méridionale, Centre de la Baie d'Allemagne et Extérieur des côtes DEDK), que seule la zone Mer du Nord méridionale a atteint un bon état pour le DIN au cours de la dernière période d’évaluation. Les deux autres zones restent en dessous de la limite bon/moyen, mais présentent une augmentation des valeurs EQRS, bien que celle-ci ne soit pas continue ; les valeurs étaient aussi moins éloignées de la limite bon/moyen que lors de la première période COMP. L’évolution des teneurs en DIP a été différente et les valeurs EQRS étaient déjà proches de la limite bon/moyen dans les trois zones au cours des deux premières périodes d’évaluation. Il y a ensuite eu une détérioration au cours de la COMP3, mais un bon état a été atteint au cours de la période la plus récente correspondant à la COMP4. L’augmentation substantielle des valeurs EQRS pour le DIP entre la COMP3 et la COMP4 résulte très probablement de nouvelles réductions des apports totaux de phosphore, ce qui se reflète également, dans la Figure g, par des améliorations de l’état basées sur la diminution des teneurs en DIP dans différents panaches fluviaux qui pénètrent dans la mer du Nord méridionale le long de la côte continentale. La disponibilité des données et les scores de confiance globaux sont similaires pour les deux périodes et ne présentent aucune différence majeure.

Figure f : Résultats de l’évaluation des teneurs hivernales en DIN et en DIP sous forme de valeurs EQRS au cours de toutes les périodes COMP, dans les zones Mer du Nord méridionale (SNS), Centre de la Baie d'Allemagne (GBC) et Extérieur des côtes DEDK (OC DEDK). La limite bon/moyen (0,6) est indiquée par la ligne pointillée

La Figure g indique l’évolution des teneurs en DIN et en DIP sous forme de valeurs EQRS dans différents panaches fluviaux le long de la côte continentale de la mer du Nord méridionale.

Figure g : Résultats de l’évaluation des teneurs hivernales en DIN et en DIP sous forme de valeurs EQRS au cours de toutes les périodes COMP, dans des panaches fluviaux le long de la côte continentale : panache de l’Escaut (SCHPM), panache de la Meuse (MPM), panache du Rhin (RHPM), panache de l’Ems (EMPM) et panache de l’Elbe (ELPM). La limite bon/moyen (0,6) est indiquée par la ligne pointillée

Aucun des panaches fluviaux le long de la côte continentale n’a atteint un bon état pour le DIN au cours des quatre périodes d’évaluation de la COMP. Les valeurs se rapprochent de la limite bon/moyen, en particulier pour le panache de la Meuse. Cependant, on voit également des fluctuations au cours des différentes périodes d’évaluation, avec des élévations et des baisses, et aucune amélioration continue. Quatre des cinq panaches fluviaux sélectionnés ont atteint un état bon, voire très bon, pour le DIP au cours de la période COMP4 ; seul le panache de l’Elbe est encore classé dans la catégorie d'état « moyen ». Les valeurs EQRS pour le DIP étaient déjà plus proches de la limite bon/moyen que les valeurs pour le DIN au cours de la période COMP1, et elles ont continué à s’améliorer jusqu’à la dernière période, correspondant à la COMP4.

La Figure h montre l’évolution dans le Kattegat et le Skagerrak. Ces zones n'étaient toujours pas en bon état pour le DIN et généralement aussi pour le DIP au cours de la période d’évaluation la plus récente, à l’exception du Skagerrak, où un état « très bon » a été atteint pour le DIP. Les teneurs en chlorophylle dans le Kattegat ont également été classées dans les catégories d'état « moyen » (Kattegat (grandes profondeurs)) et « médiocre » (Côtes du Kattegat), comme le DIN, tandis que le Skagerrak a atteint un état « bon » pour la chlorophylle au cours de la période COMP4, et a été classé dans la catégorie « moyen » pour le DIN.

Figure h : Résultats de l’évaluation des teneurs hivernales en DIN et en DIP sous forme de valeurs EQRS au cours de toutes les périodes COMP, dans les zones Côtes du Kattegat (KC), Kattegat (grandes profondeurs) (KD) et Skagerrak (SK). La limite bon/moyen (0,6) est indiquée par la ligne pointillée

L’analyse des tendances a indiqué des tendances à la baisse dans les trois zones pour le DIN et le DIP sur l’ensemble de la période d’évaluation de 1990 à 2020 ; cependant, elle a indiqué une diminution statistiquement significative seulement pour le DIP dans le Skagerrak. Des améliorations des valeurs EQRS ont été observées pour le DIN et le DIP au cours des périodes d’évaluation, mais la tendance a été plus continue pour le DIP et on a vu des détériorations pour le DIN entre les périodes COMP, par exemple dans les côtes du Skagerrak et du Kattegat. Un lien direct entre l’augmentation des teneurs en DIN, et donc la diminution des valeurs EQRS, est en accord avec l’augmentation des apports d’azote dans le Kattegat par l'intermédiaire des eaux de ruissellement danoises depuis 2010. Cependant, la situation dans la zone du Kattegat et du Skagerrak est complexe, en raison de l’afflux d'eau de la Baltique en provenance du sud et de l’afflux de l’Atlantique Nord.

Par rapport aux périodes d’évaluation précédentes, le nombre de zones d’évaluation qui sont dans un état moyen, médiocre ou mauvais et la superficie totale dans laquelle les teneurs en DIN et en DIP dépassent les seuils ont diminué (Figure i). Alors que le nombre de zones ainsi que la superficie totale ont présenté une diminution plus continue pour le DIN, l’évolution a été différente pour le DIP : on voit une augmentation au cours des périodes COMP2 et COMP3, et un nombre final très bas de zones qui ne sont pas en bon état au cours de la période la plus récente, correspondant à la COMP4. L’augmentation de la teneur en DIP dans les zones classées dans une catégorie d'état « moyen » ou pire au cours des périodes COMP2 et COMP3 était due essentiellement à des augmentations dans des zones du plateau continental, en particulier dans la zone Est de la mer du Nord et dans certaines zones de la Manche (CFR, CWMTI et CUKC), qui ont entraîné une augmentation significative de la superficie dans laquelle l'état n'était pas bon. Entre la COMP3 et la COMP4, les teneurs en DIP ont considérablement diminué, tant dans les zones côtières que dans les zones du plateau continental dans la mer du Nord méridionale et dans le sud-est de la mer du Nord (SNS, ENS, GBC et OC DEDK).

Figure i : Nombre de zones d’évaluation classées dans les catégories d'état « moyen » « médiocre » ou « mauvais » pour le DIN et le DIP au cours des quatre périodes COMP, et superficie correspondante. Les zones sont regroupées en panaches fluviaux, en zones côtières et en zones du plateau continental. Seules les zones d’évaluation pour lesquelles on possédait des résultats pour les quatre périodes COMP, avec un niveau de confiance modéré ou élevé, ont été incluses.

À titre d’exemple de l’évolution des teneurs en DIP au cours des quatre périodes COMP, la Figure j représente la tendance dans la zone Est de la mer du Nord (ENS).

Au cours de la période COMP1, les teneurs en DIP ont été majoritairement inférieures au seuil et la moyenne pour cette période a été classée dans la catégorie d'état « bon ». Cinq années sur six de la période COMP2 ont également été inférieures au seuil, mais l’année 2004, caractérisée par des teneurs en DIP exceptionnellement élevées, a été déterminante pour la moyenne de cette période, ce qui a abouti à un état « moyen » pour la zone Est de la mer du Nord. Au cours des années suivantes, l’augmentation des teneurs en DIP, qui ont été généralement supérieures au seuil (sept années sur neuf), a entraîné une détérioration de la moyenne pour cette période, et la classification est restée dans la catégorie d'état « moyen ». Le nombre d’observations annuelles (indiqué au-dessus des barres sur la Figure j) a indiqué que cela n’était pas dû à des valeurs aberrantes isolées ou à un nombre insuffisant de données, car une tendance similaire a également été observée dans d’autres zones adjacentes. Au cours de la période COMP4, une seule année a été au-dessus du seuil, tandis que toutes les autres années ont été nettement inférieures au seuil, ce qui a donné lieu à une classification dans la catégorie d'état « bon ».

Dans les séries chronologiques de zones d’évaluation sélectionnées pour l’ensemble de la période d’évaluation de 1990 à 2020, on a vu différentes évolutions des teneurs en DIN et en DIP. Dans le panache du Rhin, une tendance à la baisse significative pour le DIN comme le DIP a été établie. Les teneurs en DIN sont encore supérieures au seuil et l’état du panache du Rhin est « moyen » pour la période d’évaluation la plus récente, tandis que pour le DIP, un bon état a déjà été atteint. Sur la Figure k, on voit les teneurs annuelles en DIN et en DIP pour la période de 1990 à 2020, les seuils correspondants, les lignes de tendance et les valeurs statistiques de l’évaluation des tendances (pente de Sen, valeurs p).

Figure k : Séries chronologiques des teneurs en DIN et en DIP dans le panache du Rhin pour la période de 1990 à 2020. Les seuils d’évaluation pour le DIN et le DIP sont indiqués par la ligne pointillée

Dans le panache de l’Elbe, les teneurs en DIN et en DIP ont également affiché des tendances à la baisse, mais la tendance a été statistiquement significative seulement pour le DIP (Figure l). L’état du panache de l’Elbe, pour les deux nutriments, a encore été supérieur aux seuils, ce qui a donné lieu à une classification dans la catégorie d'état « médiocre » pour le DIN et dans la catégorie d'état « moyen » pour le DIP au cours de la période COMP4.

Figure l: Time-series of DIN and DIP concentrations in the Elbe plume for the period 1990-2020. Thresholds for the assessment of DIN and DIP are indicated as the black dashed line.

D’autres tendances à la baisse significatives ont été détectées dans différents panaches fluviaux. Pour faire correspondre les résultats de l’évaluation des tendances à l’évaluation de l’état des différentes zones, le tableau b et le tableau c ci-dessous récapitulent les tendances détectées par catégorie de zones. L’objectif est de faire ressortir les tendances à la baisse significatives dans des zones qui sont encore dans un état moyen, médiocre ou mauvais et où des améliorations sont nécessaires, ou les tendances à la hausse dans des zones qui sont dans un état très bon ou bon, qui pourraient potentiellement conduire à une détérioration de l’état.

Dans les zones classées dans une catégorie d'état « moyen » ou pire, aucune tendance à la hausse n’a été détectée pour le DIN et le DIP. On a vu des tendances à la baisse significatives majoritairement dans les zones qui étaient déjà en bon état ou en très bon état au cours de la période COMP4. Dans la catégorie des panaches fluviaux, deux fleuves classés dans une catégorie d'état « moyen » ou pire ont présenté des tendances à la baisse significatives pour le DIN (la Meuse, le Rhin), et un fleuve pour le DIP (l'Elbe). Aucune tendance significative à la baisse n’a été détectée dans les zones côtières qui n'étaient pas en bon état.

Les résultats de l’évaluation des tendances depuis le QSR 2010 (2010-2020) ont révélé quelques différences au niveau des tendances à long terme dans certaines zones, mais les résultats ont généralement été cohérents. Pour les eaux côtières norvégiennes (CNOR3), on a vu une tendance à la hausse significative depuis 2010 pour le DIN, avec une pente de Sen de 10 % par an. Pour le DIP, la tendance a également été à la hausse au cours de cette période, mais elle n’était pas statistiquement significative. Les eaux côtières norvégiennes ont été classées dans la catégorie d'état « bon » pour le DIN et « très bon » pour le DIP pour la période la plus récente ; cependant, si les teneurs en nutriments continuent d'augmenter, elles pourraient se rapprocher de la limite marquant un état qui n'est pas bon. Comme les données sur les nutriments concernant le DIN et le DIP dans cette zone ne sont disponibles que jusqu’en 2016, cette estimation n'est pas définitive.

COMP4 est la première évaluation pour laquelle on utilise des valeurs seuils communes fondées sur une approche de modélisation harmonisée. Toutefois, dans certaines zones, les résultats du modèle pour une situation de référence n’étaient pas réalistes, si bien qu'il a fallu apporter des ajustements, ce qui a nui à l'obtention d'une harmonisation complète. Les conditions de référence et les valeurs seuils doivent donc être réexaminées, et à partir de là on pourra convenir des besoins en matière de réduction des nutriments, comme le prévoit l’objectif S1.O3 de la NEAES.

Pour compléter l’évaluation des teneurs en nutriments dissous, les teneurs totales en nutriments doivent être incluses dans l’évaluation de l’eutrophisation à l’avenir, afin de donner une vue d'ensemble des processus auxquels sont soumis les nutriments tout au long de l’année, et pas seulement en hiver. Les teneurs totales en nutriments présentent un avantage considérable par rapport au DIN et au DIP, en ce sens qu’elles ne sont pas sensibles à la définition de l’hiver par opposition à la saison de croissance, et reflètent la quantité totale de nutriments disponible dans l’écosystème. Des modèles mieux informés pourraient permettre d’inclure des valeurs correspondant aux teneurs totales en nutriments lorsqu'on ne possède pas de mesures in situ.

D'une manière générale, on a besoin de modèles pour estimer le transport à longue distance des nutriments et leurs effets à l'échelle régionale, ce qui représente encore une lacune dans les connaissances, répertoriée dans le Programme scientifique d'OSPAR (OSA).

Il est également nécessaire de mieux comprendre les implications de la variabilité des données dans les évaluations des tendances, afin d’utiliser ces informations pour prédire si et quand les seuils peuvent être atteints. Il s’agit d’un aspect important dans le contexte des réductions à apporter aux teneurs en nutriments et des mesures nécessaires pour y parvenir.

La diminution de la fréquence de la surveillance dans certaines zones et la réduction des activités d’échantillonnage en général devraient être prises en compte pour les évaluations futures ; il convient en outre de chercher des solutions pour combler les lacunes en matière de données qui existent actuellement et qui pourraient exister à l'avenir, en utilisant des sources de données et des types de données supplémentaires, p. ex. des données modélisées sur les nutriments.

Dans le cadre du processus de mise à profit des enseignements tirés de la première évaluation COMPEAT, des efforts devraient être faits pour améliorer la qualité technique de l’outil afin d’inclure plus d’indicateurs et d’affiner les procédures de calcul. Il pourrait s'agir, par exemple, de la possibilité d'inclure des nutriments dans l’évaluation d'ensemble de l’eutrophisation, par le biais d’une pondération et d’ajustements dans l’évaluation de confiance correspondant à différents types de données et aux limites de classe spécifiques des zones. La pertinence de la saison d’évaluation hivernale, qui couvre décembre, janvier et février, doit être étudiée à la lumière du changement climatique et de l’augmentation de l’activité biologique qui a lieu aussi en hiver ; il pourrait alors s'avérer nécessaire d'ajuster la saison d’évaluation d'une zone à l'autre pour les futures évaluations des teneurs en nutriments. Il convient en outre d'étudier plus en détail l’impact du changement climatique sur les apports de nutriments par l'intermédiaire des eaux de ruissellement et la manière dont les années exceptionnelles dues aux inondations ou aux sécheresses devraient être prises en compte dans le processus de calcul de COMPEAT (par exemple en pondérant des années individuelles plutôt que des moyennes de périodes) à l’avenir.

Il faut se pencher de plus près sur les rapports qui existent entre l’évolution des teneurs en nutriments spécifiques des zones et les données sur les apports de nutriments, pour renforcer ces liens. Les relations avec les indicateurs pélagiques et benthiques doivent être étudiées plus avant, afin d’utiliser les résultats de l’évaluation pour interpréter l’évaluation de l’eutrophisation et pour une inclusion éventuelle dans la procédure d’intégration d’un outil COMPEAT plus développé.

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