La crise environnementale à la frontière du port maritime

Les principaux ports maritimes sont le moteur du commerce mondial, qui traite plus de 80 % des cargaisons mondiales en volume. Pourtant, ces portes animées se trouvent à l'intersection des nécessités économiques et de la vulnérabilité écologique. Les milieux marins entourant les ports maritimes abritent une riche biodiversité, des pépinières de plancton aux populations de poissons résidents et aux mégafaunes migratoires comme les baleines et les tortues marines.

Pollution due aux transports maritimes et aux activités industrielles

Les ports maritimes concentrent les sources de pollution sur une empreinte relativement petite, créant des points chauds toxiques qui affectent les organismes dans toute la colonne d'eau. La gamme de polluants est large et les conséquences écologiques sont souvent chroniques plutôt que aiguës, ce qui les rend plus insidieuses.

Pollution par les hydrocarbures et les hydrocarbures

Les rejets d'eau de bilge, les déversements de carburant pendant le bunkering et les fuites hydrauliques libèrent des hydrocarbures pétroliers dans les eaux portuaires.Ces composés sont toxiques pour les organismes marins à très faibles concentrations.Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) présents dans le pétrole brut et les combustibles peuvent causer des anomalies de développement dans les embryons de poissons, nuire à la fonction immunitaire des mollusques et endommager les branchies des mangeoires filtrants.

Métaux lourds et contaminants chimiques

Les principaux prédateurs, y compris les phoques communs et les poissons prédateurs, subissent une bioamplification, où les concentrations de métaux augmentent à chaque niveau trophique. L'exposition chronique nuit à la reproduction, perturbe la fonction endocrine et cause des dommages neurologiques. Les peintures antisalissures sur les coques des navires ont depuis toujours rejeté la tributylétain et la mdash; l'une des substances synthétiques les plus toxiques introduites dans les milieux marins et la mdash; qui provoque des concentrations de gazopodes à des niveaux de parties par millimètre.

Eutrophisation à partir du chargement des éléments nutritifs

Les eaux de ruissellement agricoles transportées par des rivières qui se vident dans les zones portuaires, plus les rejets d'eaux usées des navires et des communautés côtières, introduisent de l'azote et du phosphore dans les eaux marines.L'enrichissement des éléments nutritifs alimente les algues qui appauvrissent l'oxygène lorsqu'elles se décomposent.Les conditions hypoxiques ou anoxiques qui en résultent tuent les poissons, les crabes et les organismes benthiques.Les ports maritimes avec échange restreint d'eau et de mdash; tels que les ports fermés et les systèmes de canaux et de mdash; sont particulièrement sujets aux zones mortes saisonnières où la vie marine ne peut survivre.

Connaissance scientifique actuelle

Les recherches menées au port de Rotterdam et au port de Shanghai ont montré que la toxicité des sédiments dépasse souvent les niveaux considérés comme sûrs pour la vie aquatique. Une étude de 2021 publiée dans Rapports scientifiques a démontré que les sédiments portuaires accumulent des mélanges complexes de polluants, rendant difficile l'évaluation des risques parce que les effets synergiques amplifient les toxicités individuelles.

Destruction de l'habitat et développement côtier

La transformation physique des côtes pour l'infrastructure portuaire représente l'un des impacts les plus directs et irréversibles sur la vie marine. Les pare-mer, les jetées, les chenaux dragués et les terres récupérées remplacent les rivages naturels par des surfaces artificielles qui soutiennent des communautés écologiques plus simples.

Perte d'habitats essentiels pour les pépinières

Les forêts de mangroves, les prairies de l'herbe marine, les marais salés et les récifs coralliens sont les pépinières de la mer, qui abritent et nourrissent les juvéniles, les crustacés et les mollusques. L'expansion portuaire exige souvent que ces habitats soient nettoyés pour la construction de terminaux, les routes d'accès et les aires de repos. Le port de Hong Kong, par exemple, a perdu environ 60 % de sa frange de mangroves originale en raison de décennies de développement.

Dynamique des sédiments modifiée

L'enlèvement de la matière de fond crée des canaux profonds qui modifient les débits actuels et la distribution de l'énergie des vagues.Ces modifications peuvent accélérer l'érosion sur les rives adjacentes, en lavant les habitats intertidales qui abritent les crabes, les oiseaux de rivage et les juvéniles.L'élimination de la matière de dragage et de la mdash;souvent contaminée par des polluants et de la mdash;peut étouffer les communautés benthiques dans les décharges en mer.Même lorsque le sable propre est utilisé pour nourrir les plages, l'enfouissement des infaunas résidents représente un renouvellement complet de la communauté de fond.

Fragmentation des écosystèmes côtiers

Cette fragmentation réduit la capacité des espèces de migrer le long de la côte, de trouver des partenaires ou de recoloniser les zones après des perturbations locales.Pour les espèces comme le crabe des fers à cheval qui dépendent de types spécifiques de plages pour la fraye et les terrapins à dos de diamant qui se déplacent entre les marais et les eaux libres, les paysages fragmentés augmentent le risque de mortalité durant ces mouvements essentiels. Une revue de 2019 dans Frontiers en sciences marines a souligné que la connectivité écologique dans les environnements portuaires est gravement compromise et que les efforts de restauration doivent s'attaquer aux obstacles au déplacement plutôt que de se concentrer uniquement sur la zone d'habitat.

Bruit et pollution légère

La pollution ne se limite pas aux substances chimiques ou physiques; la pollution énergétique sous forme de son et de lumière modifie profondément l'environnement sensoriel dont dépendent les organismes marins pour leur survie.

Bruit sous-marin provenant du trafic maritime

Les grands navires commerciaux produisent du bruit à basse fréquence par cavitation d'hélice, vibrations du moteur et résonances de la coque. Ce bruit se propage sur des centaines de kilomètres dans des eaux peu profondes, créant un smog acoustique persistant qui masque les sons biologiquement pertinents.Pour les mammifères marins qui utilisent le son pour l'écholocation, la communication et l'alimentation et la mdash; tels que les marsouins communs, les dauphins à bec commune et les baleines grises et la mdash; l'exposition au bruit chronique réduit l'efficacité de la recherche de nourriture et augmente les niveaux d'hormones de stress.

Au-delà du bruit chronique, les bruits impulsifs soudains de la conduite de pieux pendant la construction des quais et des quais peuvent causer une perte auditive temporaire ou permanente chez les animaux à moins de plusieurs centaines de mètres. Les poissons exposés au bruit de conduite de pieux montrent des réactions d'alarme comportementales, des niveaux accrus de cortisol et, à proximité, une rupture de la vessie nageuse.

Pollution légère dans l'environnement portuaire

Les oiseaux migrateurs nocturnes sont attirés par les feux de bâbord et désorientés par ceux-ci, ce qui entraîne des collisions avec les structures et l'épuisement. Les éclosions de tortues de mer, qui dépendent de la réflexion de la lune sur la surface de l'océan pour trouver l'eau, rampent plutôt vers les lumières artificielles lumineuses et périssent sur les routes ou dans les fossés de drainage. La pollution lumineuse modifie également la migration verticale du zooplancton, qui se retire normalement vers des eaux plus profondes et plus sombres pendant la journée pour éviter les prédateurs.

Une analyse exhaustive dans BioScience (2021) a documenté que la pollution lumineuse provenant des infrastructures côtières, y compris les ports maritimes, augmente à un rythme de 2 à 6 pour cent par année dans le monde, dépassant la croissance de la population humaine dans de nombreuses régions.

Espèces envahissantes Introduction

Les ports maritimes sont les principaux points d'entrée des espèces marines non indigènes qui sont transportées à travers les océans dans les eaux de ballast des navires ou attachées à des coques comme biosalissures. Une fois établies dans un nouveau port, ces espèces peuvent se propager dans des habitats naturels adjacents et devenir envahissantes.

L'eau de ballast comme vecteur

Les navires prennent de l'eau de ballast pour la stabilité pendant les voyages et la rejettent dans les ports de destination, libérant des milliers de mètres cubes d'eau contenant des organismes planctoniques et des mdash; des bactéries, du phytoplancton, du zooplancton et des stades larvaires d'invertébrés benthiques. Un seul navire peut transporter des centaines d'espèces à travers des barrières biogéographiques en un seul voyage. La Convention mondiale sur la gestion des eaux de ballast, entrée en vigueur en 2017, exige que les navires traitent l'eau de ballast pour réduire les concentrations d'organismes, mais les problèmes de conformité et d'application persistent.

Biosoulage sur les coques et les structures portuaires

Les organismes qui se fixent aux coques et aux mdash des navires;les barnacles, les moules, les tuniciers, les algues et les mdash sont transportés sur les surfaces submergées des navires qui sont au repos dans les ports pour le chargement et le déchargement.Ces communautés de biosalissures peuvent inclure des espèces envahissantes qui surgissent dans les communautés indigènes sur les quais, les murs des quais et les récifs naturels.Le crabe vert européen (Carcinus maenas), maintenant établi dans les ports du monde entier, s'attaque aux mollusques indigènes et concurrence avec les espèces commerciales juvéniles.

Conséquences écologiques et économiques

Les espèces envahissantes modifient les réseaux alimentaires, concurrencent les organismes indigènes pour les ressources, introduisent des maladies et modifient la structure de l'habitat. Elles peuvent également causer des dommages économiques importants.Le crabe vert envahissant coûte 22 millions de dollars par année aux États-Unis pour les activités de pêche et d'aquaculture.Le tunicat Didemnum vexillum surgisse dans des lits de moules, ce qui les rend non exploitables, et a forcé la fermeture de certains baux de mollusques dans le golfe du Maine.

Eaux usées, microplastiques et débris marins

Les ports de mer accumulent les déchets des navires, des opérations portuaires et des eaux de ruissellement urbaines. La combinaison de débris plastiques, de particules microplastiques, d'eaux usées et de déchets solides crée de multiples facteurs de stress pour la vie marine.

Contamination microplastique

Les microplastiques et les microplastiques; les particules de moins de cinq millimètres et de plus de cinq millimètres sont produites par la destruction de débris plastiques plus importants, l'abrasion de cordes et de filets synthétiques utilisés sur les navires et le rejet d'eaux usées contenant des microfibres provenant de la lessive.Dans les environnements portuaires, les concentrations de microplastiques peuvent être de l'ordre de grandeur plus élevée que dans les eaux océaniques ouvertes.

Eaux usées et déchets organiques

Malgré les réglementations internationales qui limitent le rejet d'eaux usées non traitées par les navires, des rejets illégaux se produisent toujours. Les ports collectent également les eaux usées des navires de croisière et des navires de cargaison dans les installations de réception, mais ces systèmes peuvent déborder pendant le pic de trafic. Les agents pathogènes des déchets humains peuvent contaminer les lits de mollusques, ce qui entraîne des fermetures de récolte et des risques pour la santé publique.

Équipement de pêche et débris solides

Les navires de pêche opérant depuis les ports perdent des filets, des lignes et des pièges en mer. Ce matériel désaffecté continue de capturer des poissons, des crabes et des mammifères marins dans un processus appelé pêche fantôme.Dans les zones portuaires, le matériel perdu s'accumule sur le fond marin et enchevêtre les organismes benthiques. Les programmes de nettoyage comme les opérations de récupération des engins portuaires ont éliminé des débris importants du plancher portuaire, mais l'ampleur du problème dépasse la capacité actuelle de retrait.

Changement climatique et stress portuaires

Le changement climatique amplifie les pressions environnementales que les ports imposent déjà à la vie marine. L'élévation des températures de la mer, l'acidification des océans, l'élévation du niveau de la mer et l'augmentation de l'intensité des tempêtes interagissent avec la pollution locale et la perte d'habitat de manière à accroître le risque global.

Eau chaude et phénologie modifiée

Les espèces réchauffées étendent leur aire de répartition dans des ports plus froids, tandis que les espèces réchauffées se retirent ou diminuent. Ce remaniement des communautés modifie les relations entre les prédateurs et les proies et peut faciliter l'établissement d'espèces envahissantes subtropicales. Le temps de floraison du plancton change, ce qui crée des décalages entre l'émergence de poissons larvaires et leur approvisionnement alimentaire. Une étude du port de la baie de San Francisco a démontré que les communautés de zooplancton se sont déplacées vers des espèces plus petites et plus chaudes au cours des deux dernières décennies, ce qui réduit la qualité des aliments offerts aux jeunes saumons et aux anchois.

Acidification des océans dans les ports

Les zones portuaires connaissent souvent une acidification amplifiée localement par l'oxydation des nutriments et des matières organiques dans les eaux polluées et à faible teneur en oxygène. Les huîtres, les palourdes, les moules et le plancton calcaire sont moins en mesure de se développer et de maintenir les coquilles dans ces conditions. Pour les ports qui soutiennent l'aquaculture et le mdash des mollusques, comme ceux du Pacifique Nord-Ouest et du golfe du Maine et du mdash, l'acidification constitue une menace directe pour les moyens de subsistance économiques, car les écloseries luttent contre les taux de survie des larves.

L'élévation du niveau de la mer et la pression sur l'habitat

Toutefois, les infrastructures et les ouvrages durs, les cloisons, les terminaux portuaires et les mines de mdash, qui bloquent cette migration intérieure, écrasent les marais et les mangroves contre les barrières immobilières, ce phénomène, appelé compression côtière, réduit la superficie disponible pour les habitats intertidales. Lorsque des ports ont été construits sur des terres remplies ou récupérées, la topographie non naturelle empêche le développement de la pente progressive nécessaire à la migration des marais.

Stratégies de réduction des incidences sur l'environnement

Malgré la gravité de ces défis, un nombre croissant de ports mettent en oeuvre des stratégies qui réduisent leur empreinte environnementale tout en maintenant des opérations efficaces, ce qui permet de créer une coexistence plus durable avec la vie marine.

Initiatives portuaires vertes et certification

Des programmes comme la certification EcoPorts élaborée par l'Organisation européenne des ports maritimes et la certification Green Marine en Amérique du Nord fournissent des cadres pour l'amélioration continue de l'environnement. Les ports participants s'engagent à réduire les émissions, à améliorer la qualité de l'eau, à effectuer une surveillance environnementale et à collaborer avec les intervenants.Le port de Hambourg, certifié sous EcoPorts, a réduit la contamination des sédiments ambiants de 30 pour cent sur une décennie grâce à la lutte contre les sources et à l'assainissement des dragages.

Gestion des eaux de ballast et des biosalissures

Certains ports exigent que les navires échangent de l'eau de ballast dans l'océan libre avant d'entrer dans les ports d'eau douce ou d'oligohaline où le risque d'introduction est le plus élevé. Pour la biosalissure, les technologies de nettoyage en eau qui capturent et filtrent les débris sont en cours d'élaboration, et certains ports exigent maintenant que les navires soumettent des plans de gestion du nettoyage de la coque. Le port de Seattle a interdit le nettoyage de la coque en eau sans capture d'organismes enlevés, ce qui crée un précédent réglementaire que d'autres ports envisagent.

Restauration et création de l'habitat

Les récifs artificiels construits à partir de béton ou d'acier propre peuvent fournir un habitat pour les poissons et les invertébrés sur les planchers portuaires autrefois stériles. L'expansion du port de Long Beach comprenait la création de 57 acres de terres humides et de lits de graminées d'anguille restaurés dans le cadre de ses engagements d'atténuation, avec une surveillance post-restauration qui montre une colonisation rapide par les espèces de poissons et d'oiseaux.

Bruit et atténuation de la lumière

Les ports de Tampa Bay ont mis en place de telles améliorations d'éclairage et ont constaté une diminution de la désorientation des tortues marines le long des plages adjacentes.

La voie à suivre pour les ports et la vie marine

Les défis environnementaux auxquels font face la vie marine dans les principaux ports maritimes sont complexes, interconnectés et profondément liés à l'ampleur du commerce mondial.Aucune solution ne les résoudra.Les progrès dépendent d'un engagement soutenu sur plusieurs fronts : application de la réglementation, innovation technologique, restauration de l'habitat et gestion adaptative qui répond aux nouveaux facteurs de stress tels que le changement climatique et la contamination microplastique.Les ports qui englobent la gérance de l'environnement non seulement réduisent leurs dommages écologiques, mais renforcent également leur résilience face aux pressions réglementaires, aux risques de réputation et aux perturbations de la chaîne d'approvisionnement liées à la dégradation de l'environnement.