Les marées vertes sont formées d’espèces d’ulves, ou «laitues de mer». Ces algues en se décomposant produisent du sulfure d’hydrogène (H₂S), nauséabond et dangereux, provoquant la mort d’animaux traversant les dépôts d’algues, mais aussi du méthane et de l’ammoniac, également toxiques.

En outre, l’activité des décomposeurs et la respiration nocturne des algues appauvrissent le milieu en oxygène, ce qui peut conduire à des dégradations massive des biocénoses côtoères et à des « zones mortes ».

Chez l’être humain, respirer pendant quelques secondes des concentrations supérieures à 500 parties par million (ppm) de ce gaz, provoque de graves intoxications avec des atteintes du système nerveux central, des œdèmes pulmonaires et des troubles du rythme cardiaque. En respirer pendant plusieurs minutes risque de provoquer un arrêt cardiaque. Ces effets, lorsqu’ils n’entrainent pas le décès, peuvent laisser des séquelles neurologiques. 

De telles concentrations peuvent être atteintes, voire dépassées dans certaines zones d’échouage massifs d’algues vertes sur le littoral breton, même si la valeurs atteintes sont plutôt proches de 1 ppm. Or, quelques ppm respirés en continu par les riverains provoque des céphalées, sans compter le désagrément de se trouver dans une atmosphère d’œuf pourri !

L’exposition chronique aux faibles concentrations est responsable de troubles variables selon le niveau d’exposition, les symptômes peuvent être, l’irritation des muqueuses oculaires et respiratoires, des céphalées, et des troubles digestifs. 

En Bretagne, des capteurs d’H₂S, installés au début des années 2020 ont relevé des concentrations dépassant 1,5 ppm, alors que le seuil fixé par le Haut conseil de la santé publique est de1 ppm.

La prolifération des algues vertes est due à l’apport d’une trop grande quantité de nitrates et de matière organique dans les eaux côtières, et lorsque les conditions de lumière et de température sont réunies, elles poussent plus vite que les autres espèces d’algues. C’est ainsi que le phénomène se développe plutôt dans les baies semi-ouvertes, où l’eau peut être calme et chaude.

La prolifération des algues vertes est un cas d’eutrophisation. En France, ce phénomène débuta en Bretagne vers 1970.

Ces apports sont de deux types :

• les engrais azotés ;
• les effluents d’élevage épandus dans les champs : purins de vaches, lisiers de porcs, fientes de volailles.

Dès qu’il pleut, les sols sont lessivés, l’eau chargée de nitrates et de matière organique s’infiltre vers les nappes phréatiques ou ruisselle vers les cours d’eau et parvient à la mer.

Les marées vertes sont des indicateurs de dérèglements de l’environnement causés par l’homme. C’est la recherche de toujours plus de productivité, tant pour l’élevage industriel que pour l’agriculture, qui a conduit à cette situation. En France, le développement des élevages de porcs a augmenté les épandages de lisiers et a entraîné un déséquilibre écologique profond.

Les marées vertes ne pourront être enrayées que par un changement profond des pratiques agricoles en usage dans les régions côtières. Pour que le phénomène régresse, la teneur en nitrates devrait descendre à moins de 10 milligrammes par litre (mg/l) dans les cours d’eau touchés par la pollution agricole, soit nettement moins que la limite maximale de 25 mg/l imposée aujourd’hui.

Pour le moment, le phénomène ne peut donc que perdurer, l’État français peine à mettre en œuvre les réglementations européennes.

La France a été condamnée par la justice de l’Union européenne, en particulier, pour :

• avoir fixé des périodes trop restreintes d’interdiction d’épandage des fertilisants contenant de l’azote organique (du lisier, par exemple) ;
• ne pas avoir fixé de règles permettant un contrôle aisé des quantités d’azote pouvant être épandues (au maximum 170 kg d’azote par hectare et par an) ;
• ne pas avoir adopté de règles contraignantes quant aux capacités de stockage des effluents d’élevage ;
• avoir désigné des zones vulnérables aux nitrates trop restreintes.

Sans contraintes administratives élevées, il est peu probable qu’il y ait une évolution très rapide de ce problème. D’ailleurs, en 2017, les surfaces couvertes par les ulves ont été plus de trois fois plus importantes que la moyenne depuis 2002. On peut voir dans cette recrudescence des marées vertes, l’impact d’une situation climatique particulière en 2017 : hiver doux, lumineux, et absence de tempêtes ayant pu agiter l’eau. Mais les causes sont complexes, faites de facteurs humains (gestion des apports de nitrates) et de facteurs climatiques dans lesquels l’homme n’est pas dépourvu de responsabilités (réchauffement planétaire). Par ailleurs, les sous-sols sont saturés de nitrates, par des dizaines d’années d’apports excessifs.

Toutefois, une baisse des nitrates dans les cours d’eau bretons a commencé au début des années 2000, passant nettement sous le seuil de 50 mg/l fixé par la Commission européenne. Pour atteindre les 10 mg/l, les efforts doivent être renforcés.

Le problème principal du recyclage des algues s’échouant lors des marées vertes est la composition de la masse récoltée : essentiellement d’eau (un peu moins des deux-tiers), de sable (pas tout à fait un tiers), le reste (moins de 10 %) correspondant à ce que l’on peut espérer obtenir en matière organique sèche. En outre, le mélange fraîchement récolté étant très fermentescible, le stockage pose d’énormes problèmes de ventilation (surtout lors des d’échouages massifs d’algues) et de coût des installations. De plus, les usines de traitement sont la source d’émanations fétides qui incommodent les communes proches, lorsqu’elles sont portées par les vents.

On ne doit pas confondre la prolifération des ulves avec celle de Caulerpa taxifolia, algue verte tropicale invasive, aujourd’hui largement répandue sur des fonds méditerranéens. Celle-ci, sans provoquer de marées vertes, élimine, par le jeu de la compétition, les herbiers de posidonies abritant de nombreux poissons qui viennent s’y reproduire. En outre, la prolifération de Caulerpa taxifolia n’est pas en relation avec l’eutrophisation.

On ne doit goémon confondre non plus la prolifération des ulves avec celle d’algues brunes (varech ou goémon). Jusqu’au début du 20^e siècle, il existait en France, sur les côtes bretonnes, une récolte traditionnelle d’algues brunes rejetées sur les plages après les tempêtes d’avril, sans qu’il s’agisse d’une prolifération anormale d’algues. Le varech fut un atout économique en tant qu’engrais, mais aussi pour les industries chimiques (production de soude) et pharmaceutiques (production de gélifiants), activités ayant perdu d’intensité avec l’évolution de l’industrie chimique.

Sur la question de la pollution des eaux côtières, il est intéressant de comparer : marées vertes, marée brunes, et morve de mer. Pour une amorce de réflexion sur le sujet, on se reportera à la remarque pédagogique de l’entrée « morve de mer ».

C’est la course aux profits, avec des rendements agricoles toujours plus élevés (utilisation d’engrais et de lisiers) et l’utilisation de navires à risques de plus en plus grands (pétroliers), qui a conduit aux marées vertes ainsi qu’aux marées noires (naufrages de l’Amoco Cadiz, 1978, ou de l’Erika en 1999).