Oxygène dissous / OD (HU)

Traduction anglaise : Dissolved oxygen / DO

Quantité d'oxygène libre contenue dans l'eau sous forme dissoute. Bien que faiblement soluble dans l'eau (environ 10 mg / L ou 0,3 mM à 10°C), l'oxygène est l’un des paramètres les plus importants pour évaluer la qualité de l'eau. La diversité et l'activité des organismes aquatiques dépendent fortement de la concentration en oxygène dissous (OD). La concentration en oxygène dissous dépend de trois types de facteurs :

·         facteurs de solubilité, tels que la température, la salinité, la pression atmosphérique et l'humidité relative ;

·         facteurs de dissolution, commandant l'échange entre l'atmosphère et la colonne d'eau, tels que la vitesse du vent, la profondeur de l'eau et le débit, la présence et les caractéristiques des barrages, la navigation ;

·         facteurs biologiques de production et de consommation, tels que la photosynthèse, la respiration et la biodégradation.

Notion de concentration à saturation

La concentration maximum en oxygène que peut contenir une eau sous forme dissoute, est une fonction décroissante de la température.

Parmi d’autres, la formule de Truesdale permet d’approcher cette fonction :

CS = 14,161 - 0,3943.T + 0,007714.T² - 0,0000646.T³

Avec :

·    CS  :  concentration en oxygène dissous à saturation (mg/L) ;

·    T    :  température de l’eau (degrés Celsius).

Le rapport entre la concentration réelle en oxygène et la concentration maximum s'appelle le pourcentage de saturation.

Effets écologiques d'une chute du taux d'oxygène dissous

Si la concentration en oxygène descend en dessous d'un seuil variant selon la durée d'exposition, la température de l'eau et la résistance spécifique de l'espèce considérée, on observe une mortalité plus ou moins importante des animaux aquatiques, tout particulièrement des poissons, par asphyxie. Les tableaux suivants donnent des ordres de grandeur des seuils critiques de concentration en oxygène dissous.

 

Espèce	Durée d'exposition
	1 heure	6 heures	24 heures
Truite arc en ciel	1,5 à 2,5	> 3,2	3,5 à 4,5
Gardon	< 0,5	< 0,5	0,3 à 1,3

Tableau 1 : Seuils de concentration en oxygène dissous (mg/L) permettant la survie d'après [Milne & al., 1989]

Espèce	Durée	Température (°C)
	d'exposition	10 °C	16 °C	20 °C
Truite arc en ciel	3,5 heures / 3,5 jours	1,7 (1,2) / 1,9 (1,3)	1,9 (1,5) / 3,0 (2,4)	2,1 (1,6) / 2,6 (2,3)
Perche	3,5 heures / 3,5 jours	0,7 (0,4) / 1,0 (0,4)	1,1 (0,6) / 1,3 (0,9)	1,2 (0,9) / 1,2 (1,0)
Gardon	3,5 heures / 3,5 jours	0,4 (0,2) / 0,7 (0,2)	0,6 (0,3) / 0,7 (0,7)	1,1 (0,5) / 1,4 (1,0)

Les concentrations sont exprimées en mg/L, la première valeur est celle assurant la survie, celle entre parenthèse cause une mortalité de 100%.

Tableau 2 : Seuils de concentration en oxygène dissous permettant la survie, en fonction de la durée d'exposition et de la température, d'après [Dowing & Merkens, 1957].

Degré de dommages	Salmonidés		Autres espèces
	adultes	1er stade de vie	adultes	1er stade de vie
Légers	6	9	5	5,5
Modérés	5	8	4	5
Sévères	4	7	3,5	4,5

Tableau 3 : Critères de l'U.S.E.P.A. pour évaluer les dommages causés par de faibles concentrations en oxygène dissous (exprimées en mg/L)