Module 6: Oxygène dissous

Prends une grande respiration! Prendre une profonde inspiration remplit tes poumons d’oxygène de l’air. L’oxygène est une partie très importante du fonctionnement de notre corps! En fait, l’oxygène est vital pour tous les êtres vivants, y compris les poissons, les plantes, les insectes et autres créatures qui vivent dans l’eau. Mais tu ne peux pas respirer profondément sous l’eau – comment ces créatures respirent-elles? Dans les systèmes aquatiques, les êtres vivants tirent leur oxygène de l’oxygène dissous trouvé dans l’eau par l’intermédiaire d’organes spéciaux, comme les branchies. L’oxygène dissous est vital pour un système vivant et sain et on peut déterminer la quantité d’oxygène contenue dans l’eau et disponible pour la communauté de vie.

Leçon 1: Qu’est-ce que l’oxygène dissous?

Tu sais probablement que tous les êtres vivants ont besoin d’oxygène – il joue un rôle important dans le métabolisme et la respiration cellulaire. Ici sur terre, on respire pour obtenir notre oxygène de l’air! Dans les systèmes aquatiques, les plantes et les animaux dépendent de l’oxygène dissous (OD) dans l’eau pour respirer. Les poissons et les crustacés «respirent» OD à travers des organes spéciaux appelés branchies tandis que les plantes et le phytoplancton utilisent l’OD pour les processus de respiration. Une quantité suffisante d’OD est un facteur important pour rendre l’eau vivante!

L’oxygène pénètre dans l’eau par diffusion et aération. La diffusion se produit lorsque l’oxygène de l’atmosphère pénètre lentement dans l’eau à travers la surface, tandis que l’aération est un processus plus rapide où l’oxygène se mélange à l’eau lorsqu’il y a de fortes vagues, du vent ou des rapides. Sur un ruisseau en mouvement rapide, les bulles montrent que tu peux même voir l’aération se produire avec tes yeux! L’OD pénètre également dans l’eau en tant que sous-produit de la photosynthèse – tout comme les plantes terrestres, les plantes aquatiques et les algues fournissent à leurs systèmes une abondance d’OD. À partir de là, pense à un autre paramètre: la clarté de l’eau.

  1. Comment penses-tu que l’OD se compare entre un lac clair et un lac trouble?
  2. Penses-tu que l’OD change à différentes profondeurs?

Leçon 2: Pourquoi est-ce important?

Biodiversité
Les poissons, les plantes et les macroinvertébrés (un nom scientifique pour les insectes!) ont besoin de respirer! La vie aquatique est une partie cruciale de l’écosystème et une quantité suffisante d’oxygène dissous est une condition essentielle à leur bien-être. La quantité de DO dont chaque créature a besoin est différente. Les animaux bien adaptés à la vie en profondeur d’un plan d’eau (comme les moules et les sangsues) n’ont besoin que d’un peu d’OD, tandis que les poissons qui vivent le mieux dans des eaux moins profondes ont besoin de niveaux d’OD plus élevés. Si l’OD tombe trop bas, il ne reste que des espèces qui peuvent faire face à ce stress – réduisant la biodiversité dans le système.

Certains de ces poissons qui aiment l’OD sont vraiment importants pour nous. Les poissons d’eau froide comme la truite et le saumon sont très sensibles aux baisses d’OD et peuvent mourir s’il devient trop bas. Même à des niveaux d’OD qui conviennent à la plupart des autres poissons, la truite et le saumon peuvent perdre tous leurs œufs! Ces poissons sont très appréciés pour la pêche récréative, ainsi que culturellement importants pour de nombreuses communautés – les communautés autochtones en particulier! Certaines autres espèces de pêche récréative, comme l’achigan, la perche et le doré, sont un peu plus tolérantes aux changements d’OD, mais peuvent également souffrir si la concentration tombent trop bas.

Poissons
Un mortalité massive de poissons fait référence à un événement où une grande quantité de poissons meurent en peu de temps. Souvent lié à une faible teneur en oxygène, elle peut être spécifique à une espèce ou tuer une variété d’espèces. Lorsqu’un système est surchargé d’organismes, l’OD peut s’épuiser plus rapidement par la respiration qu’il ne peut être reconstitué par la photosynthèse et la diffusion naturelle. Les proliférations d’algues, lorsqu’une abondance d’algues se développe rapidement dans un lac, sont souvent les coupables de ce type de surutilisation de l’OD.

  1. Peut-tu te rappeler quel autre paramètre peut avoir un effet déclencheur sur la prolifération d’algues?

Zones mortes
Les zones mortes sont des lieux d’épuisement semi-permanent de l’OD, connus sous le nom de conditions anoxiques (ce que nous disons lorsqu’il n’y a plus d’oxygène dans l’eau), où aucun organisme aquatique ne peut survivre. Les zones mortes peuvent se produire dans les grands lacs et rivières, mais sont généralement associées aux zones océaniques à la sortie des principaux bassins versants peuplés (comme l’estuaire du Mississippi dans le sud des États-Unis) où les engrais et les polluants d’énormes populations humaines sont déposés. Les engrais déclenchent des proliférations massives d’algues (sais-tu pourquoi?), utilisant tout l’oxygène disponible et créant des zones mortes extrêmement difficiles à récupérer.

Leçon 3: Mesurer l’oxygène dissous

On mesure l’OD en mg / L – la quantité d’oxygène présente dans un litre d’eau. Ce rapport est une concentration: la concentration d’oxygène dans l’échantillon d’eau! Comme pour les autres paramètres, il existe une gamme de tests chimiques et de sondes électroniques qui peuvent mesurer cette concentration pour toi. Certains d’entre eux peuvent coûter des milliers de dollars et nécessitent un calibrage minutieux! Dans ton testkit Water Rangers, on utilise un simple test chimique. Le kit de test d’oxygène dissous de Chemetrics est plus facile à utiliser (sans mesure chimique) et interpréter que les autres tests qu’on a essayés.

Interprétation de ta mesure d’oxygène dissous

On a comparé ce kit à des sondes professionnelles avec d’excellents résultats. Cependant, certaines personnes trouvent toujours l’interprétation difficile. Suis le protocole et confirme tes résultats en comparant avec un ami!

Comment tester

  1. Sors une ampoule. Tu peux voir une ligne blanche: c’est un point faible dans le verre.
  2. Utilise la petite tasse pour prendre un échantillon d’eau aussi profonds que possible. Fais-le rapidement! Il est plus important d’aller vite que d’obtenir exactement 25 ml.
  3. Place l’ampoule dans l’échantillon avec le point faible dans l’indentation au bas. Utilise l’ampoule comme levier et tire-la contre la paroi de la tasse pour casser le bout.
  4. L’ampoule se remplira d’eau. Retire-la de l’échantillon et inverse-la deux fois (regarde la bulle monter / descendre 2 fois). Attends 2 minutes. (Utilise la minuterie de 2 minutes)
  5. Détache le dispositif de comparaison avant de faire ta lecture. Tire par lehaut. Pour remettre en place, place le haut en premier et pèse.
  6. Place l’ampoule à plat entre les éléments du tableau de comparaison jusqu’à ce que toi et ton ami soyez d’accord sur votre lecture. Lire à l’ombre est le plus facile. Si c’est entre deux valeurs, note la valeur au milieu.
  7. Note tes résultats, verse soigneusement l’eau, en laissant la pointe en verre dans ta tasse à échantillon. Retire l’embout et l’ampoule usagée et mets-les dans un sac WhirlPak (poche latérale) ou dans ton contenant à déchets. Jette avec les ordures ménagères à ton retour à la maison.
  8. Emballe ton kit. N’expose pas le tableau de comparaison ou les ampoules à la lumière, sauf pendant le test car le colorant est affecté par la lumière du soleil.