Pour se développer, les ulves doivent trouver dans les eaux marines suffisamment de nutriments pour leur croissance.
Deux théories s’affrontent sur l’origine de la croissance spectaculaire des algues vertes durant la période estivale, deux nutriments sont mis en cause: l’azote et le phosphore.
Classées parmi les végétaux nitrophiles, les algues vertes sont particulièrement gourmandes en nutriments azotés. L’hypothèse la plus répandue dans le monde scientifique est que le développement massif de ce type d’algue est directement corrélé à l’apport en azote. Ainsi, le CEVA a mené une enquête sur les teneurs en azote des algues vertes au cours d’une année comme le représente le graphique ci-après.
Il est à noter que les teneurs en azote varient de façon spectaculaire au cours de l’année à l’instar de celles en phosphore. L’appauvrissement estival remarquable dans le cas de l’azote et à peine visible pour le phosphore démontre que la prolifération des algues vertes durant l’été est limitée par l’apport en azote sur les côtes durant cette période. Le CEVA a par ailleurs mis en évidence un seuil minimum d’azote à partir duquel la croissance des ulves est limitée.
De plus, on retrouve l’influence de la présence d’azote sur le volume d’algues échouées sur les littoraux dans l’histogramme suivant :
En effet, la surface recouverte par les algues est proportionnelle au flux moyen d’azote durant la saison estivale dans la région.
Conclusion : Bien que ce lien entre azote et prolifération des algues soit constaté, il reste très difficile à prouver de manière scientifique. En effet, les interactions entre les systèmes biologiques sont difficiles à modéliser, ainsi que les effets interannuels et tous ces équilibres sont interdépendants.
Les êtres vivants ont d’une manière générale besoin de phosphore pour se développer. Contrairement à l’azote qui lui est dilué dans les masses d’eau, le phosphore sédimente dans le littoral et est facilement relargué par la suite. On peut évaluer à 3 000 tonnes la quantité de phosphore stockée dans les sédiments marins, équivalente à 300 ans d’apport nutritifs, soit 200 marées vertes de 30 000 tonnes d’algues. Ainsi, une action sur les flux de phosphore est peu envisageable dans l’optique d’une réduction rapide des tonnages d’algues vertes échouées sur les côtes bretonnes. De plus, les ulves ont besoin de beaucoup moins de phosphore que d’azote : la limite en croissance d’une algue est atteinte quand elle reçoit moins de 2% d’azote contre seulement 0,1% de phosphore.
Ainsi, d’après Jean-Claude Dauvin dans son rapport intitulé Les biocénoses marines et littorales françaises des côtes atlantique, Manche et mer du Nord – Synthèse, menaces et perspectives, « la corrélation entre le maximum annuel de biomasse algale et les flux d’azote inorganique apportés sur l’estran, alors qu’aucune relation ne se dégage avec les flux de phosphore, prouve que la biomasse maximale atteinte annuellement sur un site est contrôlée par les apports d’azote et non ceux de phosphore. […] L’azote est un élément nutritif limitant de la croissance algale en fin de printemps et en été. »
Conclusion : Il est envisageable de travailler en limitant le phosphore en début de saison (juin) sur certains sites, mais l’azote reste le facteur limitant sur la pluspart des sites. Il est inutile de choisir le phosphore comme facteur limitant à moyen terme en raison de l’inertie du milieu marin.
Outre ces deux facteurs de croissance des algues, plusieurs autres agents rentrent en compte.