Évaluation et suivi des effets cumulatifs dans le bassin versant de la

ÉVALUATION ET SUIVI DES EFFETS CUMULATIFS
DANS LE BASSIN VERSANT DE LA RIVIÈRE MUSKOKA
CATHERINE EIMERS, UNIVERSITÉ TRENT
Recherche effectuée de 2012 à 2015
ÉVALUATION ET SUIVI DES EFFETS CUMULATIFS
DANS LE BASSIN VERSANT DE LA RIVIÈRE MUSKOKA
CATHERINE EIMERS, UNIVERSITÉ TRENT
Recherche effectuée de 2012 à 2015
Kilomètres
Sources des données : ministère ontarien
des Richesses naturelles, 2006
Muskoka River Watershed Inventory Project, 2007
Projection : Zone UTM 17 NAD 83
Carte créée le 1er décembre 2010
L’information contenue sur cette carte peut être erronée, inexacte ou trompeuse.
Les parties qui compilent et/ou partagent cette information n’offrent aucune garantie
quant à l’exactitude de l’information contenue dans cette carte.
Toute partie qui utilise cette information le fait à ses propres risques et en aucune circonstance ne formera de
recours contre quiconque sous prétexte que l’information était erronée, inexacte ou trompeuse.
Figure 1 : Bassin versant de la rivière Muskoka
RAISON D’ÊTRE DE CETTE RECHERCHE
Situé au cœur du pays des chalets, en Ontario, le bassin versant de la rivière Muskoka compte plus de 2 000 lacs reliés pas la rivière
Muskoka elle-même et pas ses affluents. La qualité de l’eau potable, les activités de plaisance, la pêche récréative et la biodiversité
de l’habitat dépendent toutes de la condition de ces plans d’eau, qui dépend elle-même d’une large gamme de facteurs de stress
environnemental et de leurs interactions. La surveillance est une composante importante de la gestion des lacs au sein du bassin
versant de la rivière Muskoka, puisqu’elle fournit de l’information sur les conditions des lacs dans le temps. Cette surveillance permet
aux gestionnaires de déterminer si les activités humaines nuisent à la qualité physique, chimique et biologique d’un lac.
Historiquement, le programme de surveillance des lacs de la municipalité de district de Muskoka (MDM) était axé sur la clarté de
l’eau et sur l’aménagement des littoraux. Au cours de trente ans de surveillance, l’aménagement des littoraux s’est accru autour d’un
certain nombre de lacs de la région de Muskoka, mais les niveaux de phosphore n’ont pas augmenté d’autant. On a observé d’autres
changements au cours de cette période :
•
•
•
•
Baisse des niveaux de calcium, un important nutriment pour de nombreux crustacés comme le zooplancton et l’écrevisse
Hausse de la salinité attribuable au ruissellement du sel de voirie
Augmentation des matières organiques dissoutes, ce qui pourrait avoir des implications pour la disponibilité des nutriments, les
propriétés thermiques des lacs et la biodiversité
Changement de la composition taxinomique du phytoplancton, ce qui entraîne des changements indésirables dans le goût et
l’odeur de l’eau potable
Une révision d’un programme de surveillance original en 2005 a fait de la santé des écosystèmes lacustres une priorité en matière
de surveillance et de gestion, mais les moteurs et les répercussions de bon nombre de ces changements, ainsi que le potentiel
d’interaction entre les moteurs et les effets cumulatifs, n’étaient pas clairs. Le programme de surveillance avait besoin d’une mise
à jour afin d’améliorer la détection et la surveillance des effets cumulatifs de différents facteurs de stress environnemental. Par
conséquent, ce projet visait avant tout à (1) mieux décrire les conditions de base des plans d’eau; (2) établir une compréhension
commune des effets cumulatifs; (3) faire des recommandations visant la mise à jour du programme de surveillance actuel; et (4) créer
de nouveaux outils permettant d’évaluer les risques et de gérer les effets cumulatifs dans les lacs du bassin.
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CE QUE NOUS AVONS FAIT
Une équipe de recherche composée de scientifiques de sept universités et du ministère ontarien de l’Environnement et de l’Action en
matière de changement climatique a effectué onze études distinctes à partir de données recueillies sur une période de trois ans et de
données historiques provenant de plus de trente ans de surveillance. Les études :
•
•
•
•
ont décrit les conditions chimiques, climatiques et biologiques au sein du bassin versant et cerné des indicateurs liés aux facteurs
de stress environnemental, des effets biologiques et les conditions de l’écosystème aquatique.
ont regroupé les lacs selon le type d’habitat naturel et le degré d’exposition aux facteurs de stress afin de déterminer quels groupes
devraient être surveillés et modélisés.
ont examiné les mécanismes qui sous-tendent les réponses écosystémiques qui surviennent dans le bassin versant de la rivière
Muskoka, en vue de faciliter la modélisation prédictive et la sélection d’indicateurs pertinents pour le programme de surveillance
des effets cumulatifs.
ont élaboré des outils de modélisation qui associent les facteurs de stress environnemental aux effets cumulatifs de façon à
prédire et prévoir les processus hydrographiques au sein du bassin et les conditions chimiques et biologiques, et afin de faciliter la
surveillance des effets cumulatifs.
NOS OBSERVATIONS
Plusieurs changements chimiques clés sont survenus au cours des dernières décennies dans bon nombre des lacs du bassin versant
de la rivière Muskoka, y compris des baisses des niveaux de phosphore et de calcium, des hausses dans les concentrations en
chlorure et des concentrations très variables de carbone et de matières organiques dissoutes. Notre recherche a exploré les causes
de ces changements à long terme dans les conditions chimiques et les effets cumulatifs de ces changements sur les systèmes de lacs
et de ruisseaux.
LE PHOSPHORE
Les concentrations en phosphore ont reculé dans bon nombre de lacs du bassin, et on a observé une large gamme de différentes
concentrations en phosphore dans les lacs Harp, Plastic et Dickie (figure 2). Nous avons étudié les catalyseurs du recul du phosphore
à long terme dans le lac Dickie, puisque ce dernier possède des antécédents de concentrations en phosphore extrêmement variables,
une gamme semblable à celle que nous avons observée dans l’ensemble du bassin versant. De plus, le lac Dickie était un site d’étude
idéal puisque quatre ruisseaux s’écoulant dans le lac affichaient des concentrations en phosphore tout aussi variables.
Lac Dickie
Concentration totale en phosphore (μg/L)
14
Lac Plastic
12
Lac Harp
10
8
6
4
2
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Année
Figure 2 : Changements dans les concentrations totales en phosphore (eau non glacée) dans le temps pour les lacs Harp, Plastic et Dickie
dans la région de Muskoka
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Les concentrations en phosphore dans les ruisseaux étaient à leurs niveaux les plus élevés aux endroits qui avaient subi des
perturbations dans le passé, en particulier dans les terres humides boisées. Les prolongements de routes associés aux nouveaux
projets d’aménagement, les ponceaux sous-dimensionnés et les barrages de castor peuvent causer des inondations dans ces terres
humides. Les matières organiques en décomposition entraînent de fortes pointes dans les concentrations en phosphore dans les
ruisseaux et les lacs en aval. Ces pointes sont de courte durée, et les concentrations dans les ruisseaux retournent à leurs niveaux
originaux au cours des quelques années suivant la perturbation.
Ce constat semble indiquer que, lorsque cela est possible, la perturbation des terres humides et des arbres dans les zones riveraines
– même dans le cas de petits ruisseaux – devrait être minimisée ou évitée. Il est particulièrement important d’éviter de perturber les
terres humides qui sont situées près de lacs et/ou le long de ruisseaux, afin d’éviter les pointes dans le relâchement de nutriments.
Les changements à court terme dans la taille des terres humides ne sont pas actuellement pris en compte dans le modèle de la
qualité de l’eau du district de Muskoka. De futures révisions du modèle devraient tenir compte du fait que les inondations ou autres
perturbations liées à l’utilisation du territoire peuvent entraîner des changements dans les terres humides situées dans le bassin
versant.
CALCIUM
Les niveaux de calcium dans les lacs sont également en recul partout dans la région de Muskoka (figure 3). Les niveaux de calcium
sont déjà naturellement bas, et dans bon nombre de lacs, ils approchent un seuil critique pour les organismes aquatiques. Les lacs
peu profonds et de petite taille situés en haute altitude dans de petits bassins versants, qui comptent un écoulement élevé et qui
sont peu touchés par les routes et l’agriculture affichent les degrés de risque les plus élevés pour ce qui est de l’appauvrissement
en calcium attribuable à l’exploitation forestière. La baisse des niveaux est liée à une réduction des pluies acides, qui a ralenti le
mouvement du calcium des sols vers les lacs.
L’exploitation forestière entraîne une perte de calcium à long terme dans les bassins versants, puisque les arbres capturent
agressivement le carbone afin de l’entreposer. Les plans de gestion forestière actuellement proposés pourraient mener à une chute
des niveaux de calcium sous des seuils critiques sur le plan biologique dans plus de la moitié des 370 lacs étudiés. Dans les lacs, les
reculs des concentrations en calcium peuvent causer directement des changements au sein de la communauté biologique et ainsi
indirectement affecter la disponibilité de l’eau pour utilisation municipale et industrielle.
Diagrammes à surfaces des médianes et des écarts au cours de trois périodes de dix
ans, basés sur des valeurs moyennes du calcium (Ca) dans 104 lacs du bassin versant
de la rivière Muskoka, p < 0,05
Le calcium lacustre a reculé d’environ 30 % (en moyenne) entre la première décennie
(1981-1990) et la troisième (2003-2012).
Nota : les points noirs représentent des valeurs aberrantes.
6
Calcium (mg/L)
5
4
3
2
1
0
1981-1900
1981-1900
1981-1900
Année
Figure 3 : Concentration de calcium dans 104 lacs du bassin versant de la rivière Muskoka
au cours de trois périodes différentes
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CHLORURE
On utilise des produits à base de sel pour faire fondre la glace sur les routes de la région en hiver, en vue d’assurer leur sécurité. Les
concentrations croissantes de chlorure sont courantes dans les cours d’eau urbains, mais les niveaux sont également à la hausse
dans le milieu relativement rural du bassin versant de la rivière Muskoka, même dans des lacs dotés d’un seul chemin d’accès
déneigé l’hiver. De nombreuses routes sont situées à proximité de littoraux lacustres, et les sels s’y déversent facilement par suite de
l’épandage sur les routes et du ruissellement découlant de la fonte des neiges.
CL50 à 14 jours (mg chlorure/L)
Une enquête réalisée dans 86 lacs du bassin a révélé que la concentration de sel avait une influence importante sur la composition
de la communauté de diatomées (algues). Ces dernières sont des indicateurs précoces de la dégradation de la qualité de l’eau,
puisqu’elles sont hautement sensibles aux fluctuations environnementales. Des expériences sur le zooplancton crustacé (animaux
microscopiques qui s’alimentent d’algues) ont révélé que la toxicité du sel était plus élevée lorsque la quantité de nourriture était
limitée, puisque cette carence ralentissait le développement, réduisait la reproduction et diminuait les taux de survie (figure 4).
300
Chlorure de sodium (mg/L)
250
Chlorure de calcium (mg/L)
200
150
100
50
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Nourriture (mg carbone/L)
Figure 4 : Effet de la quantité de nourriture sur la concentration létale médiane (CL50 à 14 jours) de chlorure de sodium et de chlorure
de calcium pour les diaphnies2. Lorsque le niveau de nourriture est moindre, la concentration de chlorure requise pour tuer 50 % du zooplancton est plus faible.
La baisse des concentrations en phosphore cause des réductions dans la disponibilité de la nourriture (algues) pour le zooplancton, et
pourrait exacerber l’impact des concentrations croissantes de chlorure sur des espèces lacustres sensibles. Cet effet cumulatif pourrait
ainsi affecter différentes communautés biologiques. Jusqu’à 90 % des lacs du bassin versant de la rivière Muskoka pourraient être
sensibles à de nouvelles hausses des concentrations de chlorure, puisque ces lacs affichent des niveaux de nutriments naturellement
faibles. Toute nouvelle réduction des niveaux de phosphore et de calcium pourrait accroître la toxicité du chlorure.
CARBONE ORGANIQUE DISSOUT
Les concentrations de carbone organique dissout (COD) ont augmenté au cours des dernières années dans plusieurs lacs du bassin
versant de la rivière Muskoka, et ce, en dépit d’une importante variation naturelle (figure 5). Cette variabilité est également associée
à des différences dans les niveaux de nutriments – y compris le phosphore, l’azote et la silice – et à des indicateurs d’acidification
comme le pH et l’alcalinité. En plus d’alimenter la croissance bactérienne, les concentrations de COD influencent les interactions entre
les organismes en modifiant la pénétration de la lumière et la structure thermique des lacs.
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Lac Dickie
Concentration de carbone organique dissout (mg/L)
8
Lac Plastic
Lac Harp
6
4
2
0
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
Année
Figure 5 : Changements dans la concentration de carbone organique dissout au cours du temps dans trois lacs surveillés (Harp, Plastic et
Dickie) dans la région de Muskoka
La concentration de COD joue également un rôle
important dans de nombreux mécanismes de rétroaction
indirects qui alimentent les changements biologiques
dans les lacs. Par exemple, les lacs qui affichent des
concentrations élevées de COD et de phosphore et une
stabilité thermique accrue offrent des conditions qui
favorisent la croissance de cyanobactéries3. Par contraste,
dans les lacs aux concentrations de COD plus élevées et
de nutriments moins élevées, la communauté d’algues est
dominée par des algues chrysophytes, ce qui peut causer
un goût et des odeurs indésirables. À un échelon plus
élevé du réseau alimentaire, la distribution de plusieurs
invertébrés clés est également associée aux différences
dans les concentrations de COD entre les lacs.
CONDITIONS CLIMATIQUES ET PHYSIQUES
Les données provenant de plusieurs stations
météorologiques dans la région indiquent que les
températures quotidiennes à l’automne ont augmenté au
cours des dernières décennies (figure 6). Les lacs se sont
réchauffés, si bien que la couverture de glace totale se
produit plus tard dans la saison, et le début de la fonte
a lieu plus tôt au printemps. À l’été, les lacs présentent
différentes couches de température aquatique (c. à d. une
surface chaude et un fond frais). Cette stratification se produit maintenant plus tôt au printemps qu’auparavant, et la stabilité de la
colonne d’eau stratifiée persiste jusqu’à plus tard à l’automne.
Dans les lacs qui affichent des concentrations en nutriments plus élevées, la présence d’une colonne d’eau plus stable pendant l’été et
l’automne peut augmenter la probabilité de prolifération d’algues et la formation d’écume (amas d’algues en surface). L’apparition de
ces proliférations/écumes est étroitement liée aux changements dans les propriétés des lacs qui sont contrôlées par la température.
À l’avenir, le réchauffement climatique pourrait accroître la fréquence de ces événements indésirables4.
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1600
Précipitation (mm)
1400
1200
1000
800
600
400
1997-98
1987-88
1977-78
1967-68
1957-58
1947-48
1937-38
1927-28
1917-18
1907-08
1897-98
1887-88
0
1877-78
200
7
5
4
3
Muskoka
2
Dorset
Beatrice
1987-88
1977-78
1967-68
1957-58
1947-48
1937-38
1927-28
1917-18
1907-08
1897-98
1887-88
0
1877-78
1
1997-98
Température (oC)
6
Figure 6 : Tendances dans les températures et précipitations annuelles, enregistrées dans les stations météorologiques de Beatrice, de
l’aéroport de Muskoka et de Dorset
CONDITIONS BIOLOGIQUES
Les invertébrés benthiques (insectes, crustacés, vers,
mollusques et animaux connexes qui vivent au fond de l’eau)
sont utilisés comme indicateurs des conditions biologiques ou
de la santé des écosystèmes aquatiques. Des enquêtes sur les
communautés d’invertébrés benthiques ont été réalisées dans
112 lacs et 120 ruisseaux d’un bout à l’autre du bassin versant
de la rivière Muskoka (figure 7).
Les chercheurs ont caractérisé les plages normales
d’abondance de ces invertébrés dans les lacs et les rivières,
et ont déterminé la meilleure façon de résumer la structure
de ces communautés au moyen de différents index. Certains
index permettent de mieux distinguer les lacs et ruisseaux de
référence (c. à d. presque intacts) des lacs et ruisseaux touchés
(par les routes, l’urbanisation, l’agriculture, les barrages, les
sites d’enfouissement et le cladocère épineux non indigène).
Figure 7 : Lacs et ruisseaux dans lesquels on a effectué des
enquêtes sur les invertébrés benthiques
Les animaux qui permettaient de constater une distinction
claire entre les lacs et ruisseaux de référence et les lacs et ruisseaux touchés comprenaient différents organismes, en particulier les
moucherons (Chironomidae), les mouches (Diptera), les corises (Corixidae), les vers aquatiques annelés (oligochètes), les cloportes
(isopodes), les limaces (gastropodes) et les sangsues (Hirudinea). Les lacs de référence affichaient moins de diversité que les lacs
touchés, mais la biodiversité dans les ruisseaux touchés et de référence était semblable.
Afin d’évaluer les effets cumulatifs de l’activité humaine dans le bassin versant, l’équipe a cherché à établir (1) la proportion de la
variation dans la structure de la communauté qui était associée à l’utilisation du territoire et à l’activité humaine, et (2) l’importance
de cette proportion par rapport à la quantité de variation biologique associée à des facteurs naturels. Les chercheurs se sont penchés
sur les facteurs de stress attribuables à l’utilisation du territoire, les attributs de l’habitat dans le bassin, les attributs de l’habitat à
l’emplacement échantillonné et la chimie de l’eau. Dans le cas des lacs, 63 % de la variation au sein des communautés benthiques
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étaient attribuables à ces quatre variables. Le facteur dominant dans la structure des communautés des ruisseaux était l’habitat local
(19 % de la variation). Seuls 2 % de la variation dans les lacs et 1 % de la variation dans les ruisseaux étaient uniquement attribuables
à des facteurs de strass liés à l’activité humaine, mais ces facteurs peuvent expliquer une bien plus grande variation si on les examine
en combinaison avec d’autres facteurs.
La variance de modélisation dans la structure globale des communautés semblait indiquer qu’il existe des liens complexes entre
l’habitat, les facteurs chimiques et les facteurs de stress qui, collectivement, structurent les communautés benthiques. Les indicateurs
qui permettaient de constater une forte distinction entre les lacs de référence et les plans d’eau touchés devraient faire partie de tout
programme de surveillance des effets cumulatifs.
EFFETS CUMULATIFS
Dans l’ensemble de la région de Muskoka, les principaux facteurs de stress qui touchent les plans d’eau sont les pluies acides, les
variations météorologiques, l’aménagement des littoraux, les changements dans l’utilisation du territoire et les espèces envahissantes.
D’autres facteurs de stress potentiellement pertinents qui n’étaient pas abordés dans cette étude comprennent les contaminants
provenant des produits pharmaceutiques et des produits de soins personnels et la construction de barrages à des fins de production
d’électricité. Les observations issues de ce projet ont été intégrées à celles d’études antérieures réalisées dans le bassin versant de la
rivière Muskoka en vue de mieux comprendre (1) la façon dont les facteurs de stress sont liés aux effets cumulatifs et (2) la façon dont
ces facteurs peuvent avoir un impact direct et indirect sur les services associés à l’eau douce (figure 8).
VARIABILITÉ
CLIMATIQUE
DÉPÔTS ACIDES
FACTEURS
DE NATURE
CHIMIQUE
ENJEUX ÉMERGENTS
•Construction
de barrages
•Température
•Précipitations
•Eau potable
•Esthétisme
•Nutriments
•Calcium
•Biodiversité SERVICES ASSOCIÉS
•Habitat
•Chlorure
À L’EAU DOUCE
•MOD/COD
•Acidité
•Loisirs
•Tourisme
•Toxines algales
•Métaux
VARIABLES BIOLOGIQUES
VARIABLES
PHYSIQUES
•Stratification
(thermique) des lacs
•Flux des ruisseaux
•Niveaux des lacs
•Présence/
absence de glace
PERTURBATION
DU PAYSAGE
•Aménagement
des littoraux
•Construction routière
•Entretien des routes
•Récolte du bois
•Composition des espèces
•Espèces clés
•Proliférations d’algues
ESPÈCES ENVAHISSANTES
Figure 8 : Services associés à l’eau douce, effets cumulatifs et facteurs de stress aux échelles régionale et locale dans le bassin versant
de la rivière Muskoka
Les interactions complexes entre ces facteurs de stress entraînent de nombreux effets cumulatifs. Un des constats clés du projet est
le fait que les températures de l’air plus chaudes favorisent la stabilité de la colonne d’eau et stimulent la croissance de cyanobactéries
dans les lacs relativement peu profonds qui contiennent des niveaux élevés de phosphore. Le chlorure dérivé du sel de voirie est plus
toxique pour les animaux aquatiques qui vivent dans des lacs pauvres en nutriments, ce qui est le cas de la plupart des lacs du bassin.
Les pluies acides et l’exploitation forestière du passé ont entraîné une baisse des niveaux de calcium dans bon nombre de lacs du
bassin versant de la rivière Muskoka, qui s’approchent de seuils biologiques critiques. Les lacs du canton des Algonquin Highlands
sont particulièrement sensibles à de nouvelles baisses des niveaux de calcium.
Les perturbations dans les forêts riveraines, en particulier dans les terres humides boisées, peuvent causer des pointes de relâchement
de phosphore dans les ruisseaux et les lacs. Par la suite, les niveaux de phosphore dans les eaux de surface diminuent à mesure
que les bassins versants se rétablissent de perturbations passées. Ensemble, les effets cumulatifs de ces facteurs de stress et leurs
interactions complexes affectent de nombreux services offerts par l’eau douce dans le bassin.
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NOUVEAUX OUTILS
Les chercheurs ont mis au point plusieurs outils d’évaluation, de
biosurveillance et de prévision permettant de suivre et évaluer
les changements au sein des facteurs de stress et des effets
cumulatifs dans le bassin versant. Ces outils comprennent
entre autres les suivants :
1.
Un outil d’évaluation du sol et de l’eau permettant d’estimer
les effets cumulatifs de plusieurs facteurs de stress sur
le mouvement de l’eau dans le bassin. Le modèle calibré
servira à prévoir les flux et le rendement saisonniers des
ruisseaux dans le bassin, et les données seront versées
dans un rapport préparé par le Muskoka Watershed
Council (Conseil du bassin versant de Muskoka) sur les
impacts des changements climatiques dans la région.
2.
Des modèles mathématiques permettant de prédire
l’abondance de cyanobactéries dans les lacs Three Mile et
Brandy au cours de la saison chaude. Les cyanobactéries (voir l’exemple dans la figure 9) sont un type d’algues capables de
produire des toxines dangereuses pour la santé humaine. Les modèles prédictifs mis au point par les chercheurs ciblaient
chacun un lac en particulier et utilisaient les variables suivantes comme paramètres de prévision : les nutriments, la stabilité de
la colonne d’eau et la vitesse du vent. On s’attend à ce que les données utilisées dans les modèles, comme la température des
lacs et la stabilité de la colonne d’eau, évoluent dans le temps en fonction des changements climatiques.
3.
Des outils biologiques permettant de suivre les changements dans les conditions lacustres associées aux facteurs de stress. Ces
outils utilisent des données sur la présence et/ou l’abondance d’organismes indicateurs sensibles pour mesurer les conditions
biologiques et évaluer les conditions des plans d’eau. Les chercheurs ont utilisé les données d’enquête sur les invertébrés
benthiques pour évaluer et utiliser des plages normales d’invertébrés benthiques, en vue d’élaborer un index de critères
biologiques permettant d’évaluer les conditions du plan d’eau.
4.
Un index des diatomées (voir l’exemple d’une diatomée à la figure 9) qui servira dans des lacs du bassin versant de la rivière
Muskoka. Cet outil biologique est sensible à de faibles niveaux de stress et pourrait servir d’indicateur précoce de perturbations
dans le sublittoral qui ne sont pas toujours adéquatement détectées au moyen des outils actuels de surveillance lacustre.
Figure 9 : Cyanobactéries (a) et diatomées (b)
RÉSUMÉ DES RECOMMANDATIONS LIÉES À LA SURVEILLANCE DU BASSIN VERSANT DE MUSKOKA
COMPOSANTE
DU PROJET
RECOMMANDATIONS EN MATIÈRE DE SURVEILLANCE
AVANTAGES
LIMITES
Calcium et
exploitation
forestière
NN Étant donné que la récolte du bois dans les aires
d’alimentation des lacs affichant de faibles niveaux de
calcium peut entraîner une baisse des concentrations
de calcium en deçà d’un seuil d’endommagement
biologique, de futures études devraient explorer
l’application à long terme de différentes options de
traitement (p. ex. la cendre de bois) comme façon
d’améliorer les niveaux de calcium dans le sol forestier.
NN Favorisera la restauration
des sites et orientera les
activités de récolte du
bois et de planification.
NN À plus long terme, il convient
d’effectuer de la recherche
expérimentale collaborative
(avec des partenaires
gouvernementaux et
industriels) en vue d’explorer
de façon exhaustive toutes
les options de restauration.
Chlorure
NN Au vu des résultats sur la toxicité du chlorure pour
les herbivores aquatiques, les Recommandations
pour la qualité des eaux au Canada pour le chlorure
devraient être révisées afin de prendre en compte
l’état nutritionnel des lacs. On devrait élaborer de
nouvelles recommandations pour le chlorure afin de
pallier les effets écologiques à l’échelle locale. Plus
précisément, le seuil de toxicité du chlorure devrait
être moins élevé dans les lacs oligotrophes.
NN Démontre clairement
l’importance du chlorure
et nous permettra de tenir
compte de la toxicité dans les
environnements aquatiques.
NN Nos connaissances sur le
chlorure sont limitées à ces
premières études. De futures
études devront évaluer les
effets interactifs de différentes
sources de chlorure et
leurs taux d’application.
Surveillance du
climat
NN Les stations météorologiques existantes dans le
bassin versant sont principalement concentrées
dans la section orientale/centrale du bassin,
ce qui entraîne d’importantes lacunes dans les
données sur les sections nord et sud-ouest.
NN L’augmentation du nombre
de stations météorologiques
permettrait une meilleure
caractérisation des
tendances et de la variabilité
climatiques dans le bassin.
NN Les fonds disponibles
pour la construction et
l’exploitation de nouvelles
stations météorologiques
pourraient être limités.
NN Il convient d’établir une ou deux stations
météorologiques dans le nord et le sud-ouest.
NN Un meilleur ensemble
de données climatiques
rehausserait notre capacité
de modéliser et de prédire
le climat et les futurs
changements hydrologiques
dans le bassin.
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RÉSUMÉ DES RECOMMANDATIONS LIÉES À LA SURVEILLANCE DU BASSIN VERSANT DE MUSKOKA
COMPOSANTE
DU PROJET
Surveillance
biologique
RECOMMANDATIONS EN MATIÈRE DE SURVEILLANCE
NN Les programmes de surveillance biologique
devraient mettre l’accent sur l’utilisation des
index basés sur les invertébrés benthiques
qui se sont montrés capables de distinguer les
communautés de référence et les communautés
touchées. Ces index devraient être interprétés
dans le contexte de plages normales totalisées.
NN L’information produite à partir de l’application de l’index
des diatomées devrait être intégrée au Watershed
Report Card du district de Muskoka. Cela donnerait aux
décideurs et aux résidents de l’information additionnelle
sur la santé de l’environnement sublittoral des lacs
situés dans le bassin versant de la rivière Muskoka.
Surveillance
des lac élargie
NN À l’heure actuelle, la plupart des lacs (77 %) du bassin
peuvent être classifiés comme des lacs de référence,
puisqu’ils sont entourés de bassins versants dans
lesquels au moins 90 % de la végétation est naturelle
et qui ne comportent pas de barrages ou de sites
d’enfouissement. Par contraste, un plus petit nombre de
lacs (23 %) dans le bassin peuvent être classifiés comme
étant touchés. Le programme de surveillance actuel
géré par la municipalité de district de Muskoka (MDM)
devrait être mis à jour de façon à mieux représenter
la gamme complète de types de lacs dans la région.
NN Le programme de surveillance actuel n’échantillonne
que 5 % des lacs de référence et se concentre
sur les lacs qui présentent les caractéristiques
suivantes : grandes dimensions, profonds,
situés en faible altitude et faciles d’accès.
AVANTAGES
LIMITES
NN Offre une mesure (basée sur
les effets) de la condition de
l’écosystème qui tient compte
de l’exposition aux facteurs
de stress dans le temps,
qui est sensible aux effets
combinés de facteurs de stress
multiples et qui est pertinente
pour les composantes
de l’écosystème liées aux
conditions écologiques
des eaux de surface.
NN On a décrit des index qui sont
sensibles à l’aménagement
des littoraux et à l’utilisation
du territoire dans les aires
d’alimentation. Des critères
numériques permettant
d’évaluer la condition du plan
d’eau sont disponibles pour
ces indicateurs, sous forme de
tableaux faciles à utiliser qui
décrivent des plages normales
de valeurs d’index observées
dans les sites de référence.
NN Un programme de surveillance
mis à jour facilitera une
meilleure caractérisation des
lacs dans le bassin et permettra
à la MDM d’optimiser ses
stratégies de surveillance de
l’écosystème aquatique.
NN Un programme
d’échantillonnage modifié
guidera en outre les
futures évaluations des
effets cumulatifs des
facteurs de stress.
NN Les indicateurs biologiques
sont utiles pour mesurer les
effets cumulatifs de facteurs de
stress multiples, mais sont peu
utiles pour diagnostiquer les
facteurs de stress particuliers
qui causent les réponses
biologiques. Les indicateurs
sont particulièrement utiles
lorsqu’ils sont jumelés à des
méthodes de surveillance
basées sur des facteurs de
stress, comme des évaluations
de la chimie de l’eau.
NN Les modèles qui tentent de
prédire des valeurs d’index
biologiques ont expliqué
une proportion relativement
faible de la variation dans la
structure de la communauté.
Par conséquent, ces index
ne sont probablement pas
appropriés pour des modèles
basés sur des scénarios (c.
à d. pour des « exercices
futurs » dans des évaluations
des effets cumulatifs).
NN Les lacs faisant l’objet
d’une recommandation
d’ajout à la liste de lacs sous
surveillance ne sont pas tous
à l’intérieur des frontières de
la MDM. Par conséquent, leur
surveillance nécessitera une
collaboration avec d’autres
utilisateurs du bassin.
NN Il convient d’augmenter le nombre de lacs sous
surveillance en plus haute altitude, en particulier
les petits lacs peu profonds, puisqu’ils répondent
plus rapidement aux changements dans les facteurs
de stress. On devrait également faire plus d’efforts
pour échantillonner plus de lacs qui affichent des
concentrations de phosphore élevées, en vue de
mieux comprendre les effets écologiques.
Cyanobactéries
NN Les modèles prédictifs élaborés pour les lacs
Brandy et Three Mile peuvent servir à prédire
l’abondance de cyanobactéries, ce qui permettra
aux gestionnaires des lacs d’aviser le grand
public en cas d’exposition potentielle.
NN Dans le cas des lacs qui ont tendance à développer des
niveaux élevés de cyanobactéries, des programmes
de surveillance devraient collecter de l’information sur
la température de l’eau et les paramètres chimiques
toutes les deux semaines afin de faciliter l’élaboration
et le perfectionnement de futurs modèles prédictifs.
NN Les modèles prédictifs sont
très utiles pour aborder des
enjeux de santé publique
et l’utilisation récréative
des lacs dans le bassin.
NN Étant donné que le pouvoir
des modèles prédictifs dépend
de la taille des ensembles
de données, l’élaboration de
modèles pour d’autres lacs
vulnérables aux proliférations
de cyanobactéries nécessitera
une cueillette de données
sur plusieurs années.
Réseau canadien de l’eau | Rapport publié en mars 2016
9
ÉVALUATION ET SUIVI DES EFFETS CUMULATIFS DANS LE BASSIN VERSANT DE LA RIVIÈRE MUSKOKA
Catherine Eimers, Université Trent, Recherche effectuée de 2012 à 2015
RAPPORT RÉDIGÉ PAR ANURANI PERSAUD, UNIVERSITÉ TRENT
ÉQUIPE DE RECHERCHE
CATHERINE EIMERS, Université Trent
APRIL JAMES, Université de Nipissing
MURRAY RICHARDSON, Université Carleton
PETER DILLON, Université Trent
CHRIS JONES, ministère de l’Environnement de
l’Ontario
SHAUN WATMOUGH, Université Trent
ANDREW PATERSON, ministère de l’Environnement de
l’Ontario
HUAXIA YAO, ministère de l’Environnement de l’Ontario
JOERG GRIGULL, Université York
JOHN GUNN, Université Laurentian
ROLAND HALL, Université de Waterloo
NORMAN YAN, Université York
PERSONNEL HAUTEMENT QUALIFIÉ
ARRAN BROWN, Université York
MARK MCDOUGALL, Université de Waterloo
KIERAN PINDER, Université Trent
JILL CROSSMAN, Université Trent
MD MIZANUR, Université Nipissing
RACHEL PLEWES, Université Carleton
JASON KERR, Université Trent
ANURANI PERSAUD, Université Trent
CAROLYN REID, Université Trent
MUNICIPALITY DE DISTRICT DE MUSKOKA
WEST WIND FOREST STEWARDSHIP INC.
THREE MILE LAKE ASSOCIATION
MINISTÈRE DE L’ENVIRONNEMENT DE L’ONTARIO
HUTCHINSON ENVIRONMENTAL SCIENCES LTD.
FRIENDS OF THE MUSKOKA WATERSHED
MINISTÈRE DES RICHESSES NATURELLES ET DES
FORÊTS
BRANDY LAKE ASSOCIATION
DORSET ENVIRONMENTAL SCIENCE CENTRE
BROWN, A.H. ET YAN, N.D. 2015. Food quantity
affects the sensitivity of Daphnia to road salt.
Environmental Science and Technology DOI: 10.1021/
es5061534
4
PARTENAIRES
RÉFÉRENCES
REID, C. 2015. Calcium levels in lake of the Bassin
versant de la rivière Muskoka – Patterns, trends,
predictions and the potential impacts of tree
harvesting on critical levels. Thèse de M.Sc., Université
Trent, 149 p.
1
2
PERSAUD, A.D., PATERSON, A.M., DILLON,
P.J., SOMERS, K., WINTER, J. ET PALMER, M.
2015. Forecasting cyanobacteria dominance in
Canadian temperate lakes. Journal of Environmental
Management 151: 344-352
3
PERSAUD, A.D., PATERSON, A.M., INGRAM, R., YAO,
H. ET DILLON, P.J. 2014. Potential factors leading to the
formation of cyanobacterial scums in a mesotrophic
softwater lake in Ontario, Canada. Lake and Reservoir
Management 30: 331-343
AUTRES SOURCES D’INFORMATION UTILISÉES POUR CE RÉSUMÉ
MACDOUGALL, M. 2014. Development and evaluation
of a periphytic diatom biomonitoring platform for
the assessment of cumulative effects in lakes of the
Muskoka River Watershed, Ontario, Canada. Thèse de
M.Sc. Université de Waterloo, 134 p.
PINDER, K.C., EIMERS, M.C. ET WATMOUGH, S.A.
2014. Impact of wetland disturbance on phosphorus
loadings to lakes. Journal canadien des sciences
halieutiques et aquatiques 71: 1-9
PLEWES, R. 2014. Development and application of
a landscape-based lake typology for the Muskoka
River Watershed, Ontario, Canada. Thèse de M.Sc.,
Université d’Ottawa, 156 p.
Réseau canadien de l’eau | Rapport publié en mars 2016
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