Anoxie

L’anoxie est l’absence pratique d’oxygène disponible dans un milieu ou un tissu. Dans une eau, elle correspond à un oxygène dissous indétectable ou si faible qu’il ne soutient plus le métabolisme aérobie ordinaire. Elle se distingue de l’hypoxie, concentration faible dont le seuil biologique varie selon l’espèce, la température, la salinité et la durée d’exposition.

Formation dans l’eau

La respiration des organismes et la décomposition microbienne consomment l’oxygène. Une forte charge organique, une température élevée, une stratification durable, un long temps de résidence ou une faible réaération peuvent rendre cette consommation supérieure aux apports par photosynthèse, mélange et échanges avec l’atmosphère. L’épuisement apparaît alors dans les sédiments, les couches profondes ou des masses d’eau isolées et peut s’étendre verticalement ou horizontalement.

Lorsque l’oxygène disparaît, des métabolismes anaérobies utilisent successivement d’autres accepteurs d’électrons. La réduction des nitrates, des oxydes de manganèse et de fer, puis des sulfates modifie le pH, la spéciation des nutriments et la mobilité de certains métaux. Du sulfure d’hydrogène ou du méthane peut s’accumuler selon le milieu. Une réoxygénation ultérieure transforme de nouveau ces composés et peut entretenir une forte demande en oxygène.

Conséquences

Les poissons aérobies ne peuvent pas maintenir durablement leurs fonctions en eau anoxique. Une zone oxygénée accessible permet parfois la fuite ; sinon apparaissent détresse ventilatoire, perte d’équilibre puis mortalité. Les œufs, les organismes benthiques immobiles et les espèces enfermées dans une cage ou un bassin sont particulièrement exposés. Certaines espèces tolèrent temporairement un déficit sévère grâce à une dépression métabolique ou à une respiration aérienne, sans que l’eau anoxique devienne pour autant physiologiquement neutre.

Une valeur annoncée comme nulle dépend de la limite de détection, de l’étalonnage, du temps de réponse et de la position du capteur. Un profil vertical et des mesures répétées distinguent mieux une mince couche anoxique d’un épisode généralisé. « Anoxique » ne signifie ni stérile ni dépourvu de réactions d’oxydoréduction : de nombreux microorganismes y restent actifs sans oxygène moléculaire.