Un estuario è la porzione della foce di un fiume in cui è percepibile l'effetto del mare o dell'oceano in cui scorre. Per alcuni corrisponde all'intera porzione di fiume - semichiusa - dove l' acqua è salata o salmastra; per altri è la presenza dell'effetto dinamico della marea sulle acque fluviali che la definisce, o addirittura un aggregato faunistico o ecologico tipicamente “ estuarino ”. Si dice che sia microtidale, mesotidale o macrotidale rispettivamente a seconda che la sua ampiezza di marea sia bassa, media o alta. Secondo Pritchard (1967) per convenzione, non si parla di estuari per fiumi che sfociano in mari chiusi che non hanno una marea.
L'estuario è un ecotono in movimento i cui limiti sono difficili da valutare. Vengono generalmente valutate sull'analisi del movimento delle masse di acqua dolce e salata, in base alla portata principale o media della marea.
Ogni estuario è un sistema fisico ed ecologico dinamico e unico, comprendente zone umide , meandri costantemente rimodellati da venti e correnti, carichi di materia sospesa portati dal fiume, e secondo la natura del contesto geologico e dello spartiacque , clima, venti e interventi umani storici e contemporanei. L'estuario è anche il luogo in cui la forza del fiume viene rallentata. Alcuni inquinanti si depositano preferenzialmente lì e possono concentrarsi lì.
Per esigenze commerciali, militari, marittime, agricole, pescherecce o di sicurezza, da millenni o secoli porti, canali, canali, impianti di stabilizzazione, drenaggio e prosciugamento, approdi o molluschicoltura o cacciatori ne hanno modificato i volumi e i profili trasversali e longitudinali.
Gli esseri umani hanno cercato di controllare gli estuari riparando argini e canali, costruendo dighe costose, a volte sommerse. Per fare questo mobilitò le scienze naturalistiche, come la matematica (modellazione) e la fisica (dinamica dei fluidi e dei materiali). Da diversi decenni, anche le scienze sociali ed economiche sono state chiamate dagli sviluppatori, in particolare per risolvere i conflitti d'uso (caccia, pesca, turismo, passeggiate, tempo libero, nautica, immersioni subacquee, pesca da riva, attività portuali, ecc.) ecc. ).
È l'unico ecosistema in cui la variazione altimetrica della linea d'acqua bi-giornaliera varia nel tempo e nello spazio, insieme alla salinità e alla torbidità . Ci sono specie marine, specie d'acqua dolce e specie endemiche degli estuari. Quando l'inquinamento e la pesca eccessiva non la sfruttano eccessivamente, la biomassa prodotta è eccezionalmente elevata, soprattutto nelle zone temperate (in Europa in particolare). Gli estuari sono la fonte di molte catene alimentari ( mysidaceae ) e pesci in particolare). Questo lo rende un'area di riproduzione e alimentazione insostituibile per molte specie. A volte, i ricchi delta sedimentari sono stati dedicati alla cultura ( delta del Nilo , Bangladesh , Camargue in Francia…).
Qualsiasi opera di sviluppo a valle oa monte può avere un impatto ritardato nello spazio e nel tempo, sui flussi, le correnti, le velme , la sedimentazione , il movimento e la dimensione o la qualità dell'acqua, tappo fangoso e talvolta sulla sicurezza degli utenti.
Dal latino classico aestuarium "luogo inondato dal mare all'aumentare della marea, luogo dove entra il flusso", ma anche "laguna, stagno marino dove si nutrivano i pesci" da aestus ("flusso del mare"). La parola è un dotto prestito come dimostra la sua fine certificati ( XV ° secolo , ma sembra nei dizionari al XVIII ° secolo ) e il mantenimento della / s / di Es . Etier deriva dalla stessa radice latina , indubbiamente tramite una forma guascone o dal sud-ovest del domaine d'oïl, da cui anche il derivato francese étiage .
Il tappo fangoso si crea dall'incontro di acqua dolce carica di sostanze in sospensione e nutrienti in soluzione e acqua marina salata. Zona di massima torbidità, migra al ritmo delle maree. Le sue dimensioni e la sua posizione cambiano in base alle condizioni idrosedimentologiche proprie dell'estuario e in base a fattori quali temperatura, soleggiamento, flussi, cicli di marea, inquinamento, e secondo le pratiche umane o l'evoluzione naturale del bacino idrografico, molto a monte (scioglimento delle nevi, piogge intense, rinaturalizzazioni o al contrario impermeabilizzazioni, pratiche agricole e forestali erosive (aratura, diserbo, sfalcio, ecc.), inquinamento, lavori di pulizia , ecc. che esacerbano il contenuto idrico in nutrienti, materia organica, solidi sospesi, ecc. ).
Il tappo di fango costituisce un sistema (eco) molto particolare, spesso gravemente disturbato dalle attività umane, a causa di una quantità eccessiva di eutrofizzanti , materia organica, pesticidi e altri inquinanti adsorbiti su particelle sospese o solubilizzati in acqua, in parte protetti dalla rapida decomposizione da ossigeno leggero o nativo prodotto dal fitoplancton .
Il tappo di fango è stato poco studiato fino agli anni 80. Da allora numerosi studi hanno dimostrato che è naturalmente importante per la produttività biologica degli estuari, che è molto elevata, ma che a causa soprattutto dei disturbi antropici può diventare un'area degradata e contribuiscono alle zone morte marine e diventano una fonte molto importante di emissioni di CO 2e CH 4, due gas serra di grande importanza.
Gli estuari raggruppano generalmente un mosaico di ambienti come canneti , barene , velme , fondali di conchiglie ed eventuali banchi di sabbia , ghiaia o ciottoli ... La qualità del torrente e il suo naturale contenuto di ossigeno e nutrienti influenzano la valle del estuario sulla piattaforma continentale, a volte da decine a centinaia di chilometri nel caso di grandi fiumi. Gli ambienti di estuario sono caratterizzati da notevoli escursioni di marea , a volte da correnti violente. Sono comunque ricche di biomassa (es: fino a 1 milione di larve di cardo per metro quadrato nella Baia della Somme ) e una produttività complessiva stimata in almeno 30 tonnellate per ettaro per piccoli estuari a climi temperati. Sono quindi importanti fonti di servizi ecosistemici ma che possono essere degradate da vari tipi di inquinamento che ne degradano le risorse (gli inquinanti sono ad esempio pesticidi, residui di antifooling , metalli pesanti o nitrati ad esempio).
La tutela degli estuari comporta una gestione quantitativa e qualitativa delle acque alla scala di interi bacini idrografici. Vi sono state vietate alcune attività (esempio: il petardo di armi chimiche , inesplose o stoccate delle prime due guerre mondiali). Diverse decine di piccoli estuari europei sono interessati dalla vicinanza di vecchi depositi sommersi di munizioni che potrebbero inquinarli con nitrati, mercurio, piombo, rame, ecc., se non tossine belliche del tipo iperite, cloropicrina.
Ambienti intertidali sono particolari ecotoni , di cui slikke e Schorre sono i due componenti principali della zona continentale, sostituiti da mangrovie nella zona tropicale.
Habitat specifici :
Come i delta , gli estuari, per mescolamento (o talvolta per parziale stratificazione) di acque di diversa densità , salinità e temperatura e torbidità creano condizioni e habitat unici, sfruttati da alcune specie tutto o parte del loro ciclo vitale. Gli estuari sono, ad esempio, siti di deposizione delle uova o di crescita unici e vitali per alcuni pesci ( sogliola e passera di mare ). Alcune piante terrestri o estuari acquatici sono endemici ( es. Gli estuari dell'Angelica nell'ovest della Francia ).
Nota: La maggior parte degli anfibi fuggono aree salmastre, tranne che in Europa il pelodyte maculato e il rospo calamite che si trasformano facilmente frequenti rive degli estuari, insieme con la Raganella .
In Europa, la parola "estuario" compare nei libri degli habitat naturali definiti in applicazione della Direttiva Habitat . Tra gli habitat costieri (sempre ai sensi della Direttiva), tre sono quelli di estuario. Un estuario è definito come “la parte a valle di una valle fluviale soggetta alle maree, dall'inizio dell'acqua salmastra. Gli estuari dei fiumi sono insenature costiere dove, a differenza di "grandi insenature e baie poco profonde ". L'interazione dell'acqua dolce con quella marina nonché la riduzione del flusso d'acqua nell'estuario provoca la deposizione di sedimenti fini sotto forma di ampie distese di piane fangose e sabbiose. Quando il flusso del fiume è più lento del flusso, i depositi di sedimenti formano un delta alla foce dell'estuario ”
A valle di aree inquinate (come è il caso di moltissimi estuari), dove la corrente rallenta e a seconda dei fenomeni di bioconcentrazione e sedimentazione, possono comparire "sacche" di sedimenti inquinati, più o meno rimobilitati durante i temporali , la pulizia e gli allagamenti stagionali, traccia durante le azioni di pesca a strascico . In Francia, il progetto “ CAROL ” (Camargue-Rhône-Languedoc) ha così rivelato sacche di sedimenti altamente radioattivi alla foce del Grand- Rhône , contaminati da cesio-137 , fissati sui sedimenti.
Gli ecosistemi degli estuari si stanno degradando quasi ovunque, e talvolta per secoli. In tutto il mondo, la maggior parte degli estuari è costantemente attraversata da acque contaminate da vari inquinanti di origine terrigenica, comprese le microplastiche. Altri o gli stessi ospitano anche uno o più porti che possono essere importanti fonti di artificializzazione e inquinamento (es. in Europa: porto di Anversa sulla Schelda , con 160 Mt , di cui 75 Mt di container, e porto di Amburgo sull'Elba, con 126 Mt , di cui 83 Mt di container; 2 ° e 3 ° porti europei dietro Rotterdam. In Francia troverete, ad esempio, i porti di Le Havre , Nantes-Saint Nazaires o Bordeaux, ecc.)
Negli Stati Uniti, il Magnuson - Stevens Fisheries Management and Conservation Act (11 ottobre 1996) riconosce esplicitamente che "una delle maggiori minacce a lungo termine alla redditività della pesca commerciale e ricreativa è la perdita continua di risorse marine, di estuario e di altro tipo". habitat acquatici” .
Man mano che la corrente rallenta e vi si fa sentire l'effetto delle maree, alcuni inquinanti più pesanti o che si adsorbono sui sedimenti possono depositarsi e accumularsi lì per poi essere concentrati dagli organismi viventi . Altri si adsorbiranno sulle particelle sospese del "tappo di fango"
In Francia e in alcuni paesi esiste anche la tradizione della caccia agli uccelli acquatici (a volte chiamati “ uccelli acquatici ”) negli estuari. Questa caccia è stata responsabile per almeno due secoli almeno di un considerevole approvvigionamento di piombo sotto forma di palline di piombo da caccia (da 30 a 40 grammi per cartuccia). Nel 2018 l' Agenzia europea per le sostanze chimiche ha stimato che da 30.000 a 40.000 tonnellate di piombo sono state disperse negli ecosistemi dalla caccia e dal tiro sportivo. Parte di questo piombo continua a contaminare le zone umide e, infine, gli estuari, dove sono in particolare una fonte di avvelenamento da piombo aviario .
Oltre eutrofizzazione delle attività agricole o urbane ( nitrati , fosfati ) e l'acqua resa più torbida per l'agricoltura (soprattutto del lavoro), nuovi inquinanti apparso nella metà del XX ° secolo; pesticidi , interferenti endocrini chimici, diossine , metalli pesanti portati principalmente dai fiumi, e soprattutto durante le alluvioni . Si è riscontrato che gli estuari si comportano come un filtro naturale per i metalli in soluzione o in sospensione nell'acqua, che tendono ad accumularsi lì (bloccando fino al 25% - 50% dell'afflusso di metalli fluviali nell'acqua. il caso della Schelda quando le paludi rappresentano solo meno dell'8% della superficie totale dell'estuario), a scapito però della qualità dell'acqua del tampone fangoso e dei sedimenti. Inoltre questi metalli non sono degradabili e con l' innalzamento degli oceani gli attuali estuari (quelli che non formano un delta ) potrebbero spostarsi a monte e potrebbero nei decenni o secoli a venire ritrovarsi sulla piattaforma continentale dove questi metalli potrebbero quindi potenzialmente risospendere di nuovo.
Alcuni estuari, come l'estuario della Somme, sono stati utilizzati fino agli anni '90 per lo scoppio di munizioni chimiche della prima guerra mondiale , ancora regolarmente trovate nei terreni della Francia settentrionale dagli agricoltori o nelle foreste dai forestali.
Spinarelli ingabbiati ( cagging ) sono stati utilizzati per l'analisi dei biomarcatori di squilibrio ormonale in alcuni estuari del Regno Unito. Induzioni di spiggin , un marker di esposizione ad androgeno-mimetici, sono state osservate dopo 7 settimane di presenza in un estuario contaminato da tali richiami ormonali.
I fiumi e gli estuari macrotidali europei sono (o sono diventati di recente) una fonte molto importante di gas serra come la CO 2e CH 4 metano emesso nell'aria.
Queste emissioni hanno diverse origini:
Un tempo si pensava, a causa della loro ricca produttività (> 30 T/ha/anno) che gli estuari fossero dei pozzi di carbonio , ma quando l'estuario è eutrofico o distrofico , le emissioni di CO 2e CH 4può avvenire, in quantità molto elevate dal sedimento e dal tappo di fango , in particolare di notte, come dimostrato da una serie di studi che coprono più di 30 estuari europei.
Ma il Protocollo di Kyoto non teneva conto di queste emissioni che, però, intorno all'anno 2000 potrebbero corrispondere per l'Europa a più dell'8% del totale delle sue emissioni di gas serra , (o anche di più in CO 2 equivalente).).
Vari studi hanno misurato la pressione parziale della CO 2(pCO 2) nelle acque superficiali e nei flussi di acqua e atmosfera sugli estuari in Nord America, Cina ed Europa. Qualità dell'acqua (eutrofizzazione, inquinanti che inibiscono la fotosintesi, contenuto di carbonati, temperatura, salinità e turbolenza che modificano il coefficiente di scambio gas-acqua ( K ) (cfr. costante di Henry della CO 2) e quindi la solubilità della CO 2in acqua) così come la stagione influenzano fortemente se un estuario è un pozzo di carbonio o al contrario un emettitore. Per l' Elba , ad esempio, che sembra emettere in media poca CO 2, il periodo critico sembra essere la primavera.
Uno studio più recente ( 1998 ) basato sulle emissioni di CO 2(ma va aggiunto metano ) da 9 estuari europei, conclusi con emissioni gassose in un range da 0,1 a 0,5 mole di CO 2per metro quadrato e per giorno, ovvero un bilancio netto giornaliero del flusso verso l'atmosfera di diverse centinaia di tonnellate di carbonio/giorno (" fino a 790 tonnellate/giorno di carbonio nell'estuario della Schelda "). Secondo estrapolazioni, l'intervallo per gli estuari europei dà per i primi anni 2000 un'emissione tra 30 e 60 milioni di tonnellate di carbonio all'anno nell'atmosfera o, a seconda della cifra utilizzata, l'equivalente dal 5 al 10% di tutta la CO 2 di origine antropica. emissionidell'Europa occidentale, che è grosso modo ciò che si presume che gli ecosistemi continentali siano in grado di riparare in Europa (sapendo che lo stoccaggio nelle foreste è in aumento in Europa, ma è stabile o in diminuzione nelle praterie e si degrada nei terreni arati vittime dell'erosione che si traduce in un aumento torbidità di molti fiumi in particolare dagli anni '70).
Diversi studi hanno mostrato a partire dagli anni '50 una spettacolare alterazione della capacità dei suoli continentali di conservare il proprio carbonio, con livelli di carbonato sempre più elevati nei fiumi ( Mississippi per esempio) verso estuari e mari (HCO 3 -+ CO 3 2–) dal suolo.
Nel 2018 nuovi dati fanno luce su quanto sta accadendo negli estuari tropicali dell'emisfero australe, dimostrando che le emissioni di CO 2e CH 4 sono ancora molto sottorappresentate lì (nell'inventario mondiale delle emissioni degli estuari; ad esempio sottostimate del 15% in 3 estuari studiati rispetto ai modelli per queste latitudini). Concentrazioni stagionali di CO 2e CH 4 (sul gradiente di salinità di tre estuari australiani dominati da mangrovie tropicali) sono stati misurati combinando uno studio isotopico del carbonio, una misurazione degli input dalle acque sotterranee, la misurazione degli input fluviali e il tempo di residenza in acqua dolce. Complessivamente, emissioni di CO 2e CH 4 variava da 21,6 a 110,4 mmol m -2 d -1 e da 40,3 a 1047,1 μmol m -2 d -1 , rispettivamente (all'interno o all'estremità superiore dell'intervallo di dati disponibili per gli estuari in Australia e nel mondo ). I fattori esplicativi variano a seconda della stagione (es. aumento delle emissioni durante la stagione delle piogge) e del contesto (terrigeno, apporti sotterranei, ecc.). Così nell'estuario del fiume Johnstone, le emissioni molto elevate sono state spiegate dal carbonio delle acque sotterranee e dall'input fluviale (mentre negli estuari dei fiumi Fitzroy e Constant Creek, la produzione di gas in situ e gli input di carbonio terrestre meglio spiegati CO 2 emissionie CH 4 . Gli autori concludono che la quota del contributo di " CO 2fluviale "in CO 2globale potrebbe essere maggiore della quota di CH 4 dai fiumi in relazione alle emissioni globali di CH 4 dagli estuari. La stima globale rivista delle emissioni di CO 2dell'estuario tra 0 e 23,5 ° di latitudine sud, è 52,1 ± 16,1 mmol m -2 d - 1 (15% in più rispetto alla recente stima per queste latitudini).
Si iniziano a studiare le emissioni di gas serra (GHG) di alcuni fiumi che alimentano gli estuari, ma mancano ancora dati per i canali .
Gli estuari, che sono al crocevia di ambienti (acqua dolce e salata, aria e suolo, fiumi e mari), sono interessati da molte politiche e regolamenti: marittimo e della pesca, porti, trasporti, pianificazione territoriale, costa, ambiente, in particolare.
A seconda dei criteri mantenuti (geomorfologici, biologici, paesaggistici o di navigabilità, ecc.) e del loro aggiornamento, i limiti degli estuari differiscono. Ciò pone complessi problemi giuridici, ad esempio per la regolamentazione della pesca o la definizione delle aree interessate dalla legge costiera o Natura 2000 .
In senso longitudinale, l'estuario può estendersi fino alla zona di influenza delle maree (massima o media marea). Trasversalmente l'estuario come entità ecologica e paesaggistica integra i media adiacenti, che generalmente sono zone umide , e, a seconda del contesto, una parte più o meno importante di golene e letti minori storici e geologici o tutto lo spartiacque quando è piccolo.
Molto spesso, i principali confini amministrativi sono confini trasversali, ad esempio in Francia:
Nota : Il fronte delle onde e della salinità si muove con le maree e varia in base ai loro coefficienti e alla portata del fiume (è un ecotono che si muove nello spazio e nel tempo, il che gli conferisce caratteristiche ecologiche specifiche). Il limite dell'influenza delle maree non ha valore amministrativo e può essere localizzato molto a monte del limite dell'iscrizione marittima. Tuttavia, ha un valore per il pianificatore, il residente locale o l'ecologo.
Esistono anche limiti “ longitudinali ” della parte acquatica degli estuari o delle loro zone umide (utile per l'applicazione di testi che vietano la caccia con pallini di piombo (cfr. fonte di avvelenamento da piombo degli uccelli acquatici), solo all'interno o verso le zone umide in Francia).
A monte del limite trasversale del mare, sono i limiti delle vie d'acqua statali che contano, materializzati in Francia "dall'altezza dell'acqua che scorre a pieni bordi prima di traboccare".
I fiumi sono stati spesso usati come confini amministrativi. Questo è il motivo per cui è comune che gli estuari si trovino in due paesi, regioni, dipartimenti, cantoni o distretti diversi (è il caso degli estuari della Senna e della Gironda in Francia che si trovano in più dipartimenti e su due regioni ) . . Ciò rende la loro gestione ancora più complessa, con normative a volte divergenti o contraddittorie sulle due banche.
In Francia, la legge litoranea del 1986 definisce il limite tra la parte acquatica e terrestre dell'estuario considerando come comuni costieri “ i comuni rivieraschi di estuari e delta quando si trovano a valle del limite salino delle acque. equilibri economici ed ecologici costieri ”. Il decreto n o 2004-311 del 19 marzo 2004 stabilisce un elenco di 98 comuni adiacenti estuari a valle del bordo trasversale del mare, e 87 a monte di tale limite e al di sotto del limite della salinità delle acque.
In Francia , a seguito di conflitti sull'estuario della Senna ( Natura 2000 , Port 2000 ), è stata richiesta una relazione per prevenire ulteriori controversie. Sono in corso progetti per parchi naturali marini , compresi gli estuari. Dopo un archivio di gestione sul dragaggio , ne sono previsti altri per applicare meglio la direttiva quadro sulle acque, la rete Natura 2000 e la gestione ambientale dei porti (vedi anche Ecoport ). Questo rapporto raccomanda l'istituzione di "comitati estuari" nei grandi estuari e di una commissione idrica locale negli altri.
In Francia :
Un decreto attuativo dovrebbe nel 2006 riformare il Piano di Sviluppo del Mare (SMVM), consentendo di creare una componente SMVM negli SCOT, per un approccio integrato “terra/mare/fiume” ai documenti di pianificazione territoriale.