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Des pistes de solution pour réduire la détérioration du Saint-Laurent

L'accumulation de matière organique entraîne une détérioration importante du fleuve Saint-Laurent

L'embouchure du fleuve Saint-Laurent vue de l'espace.

L'embouchure du fleuve Saint-Laurent, où les Grands Lacs se déversent dans la mer.

Photo : Facebook (Agence spatiale canadienne/NASA)

Floraison d’algues toxiques, accumulation de matière organique, baisse de la concentration d’oxygène… Les maux qui frappent le Saint-Laurent et ses affluents se multiplient depuis les dernières années.

Bien qu’il existe plusieurs causes pour expliquer ces problèmes, un phénomène en particulier pourrait en être la pierre angulaire : l’eutrophisation, c’est à dire une hausse marquée des sédiments et de la matière organique dans les différents écosystèmes du fleuve Saint-Laurent. Un phénomène dont les causes et les conséquences ont été au cœur d’un colloque d’une journée présenté mardi dans le cadre du 88e congrès de l’Acfas (Nouvelle fenêtre).

À la sortie des Grands Lacs, les cyanobactéries représente environ 5 à 10 % de la biomasse phytoplanctonique totale du fleuve, tandis qu’en amont de Québec, ce chiffre passe à presque 50 %.

Une citation de :François Guillemette, professeur en sciences de l'environnement à l'UQTR

Selon les différents scientifiques qui ont présenté leurs travaux lors de ce colloque, deux sources distinctes expliquent la transformation de la qualité de l’eau entre les Grands Lacs et l’estuaire du Saint-Laurent.

D’abord, il y a les eaux usées des villes, explique François Guillemette. Même s’il y a eu des progrès au cours des dernières années, ces rejets urbains ont encore des conséquences importantes pour le fleuve.

La seconde source vient des rejets agricoles, surtout sous la forme de nutriments comme l’azote, le phosphore et les nitrates, qui favorisent la croissance d’algues microscopiques. Leurs concentrations varient beaucoup en fonction du débit du fleuve et de la proximité de certaines rivières tributaires qui traversent des régions agricoles.

Des rapports ont déjà montré des charges de phosphore dépassant les normes recommandées dans 68 % de nos stations d’observation, explique François Guillemette. En ce qui concerne l’azote, c’est 42 % de nos stations qui indiquaient des normes dépassées.

Des effets multiples

Les effets de cette augmentation de matière organique et de nutriments varient énormément selon les types de cours d’eau et la portion du fleuve à l'étude. Dans des milieux tels que les rives ou les eaux peu profondes, cela peut entraîner la prolifération de cyanobactéries, des algues microscopiques potentiellement toxiques causant des vagues de mortalité chez plusieurs espèces de poissons.

Quant aux régions plus profondes, comme celles de l’estuaire du Saint-Laurent, elles seront touchées par un phénomène très différent, mais tout aussi dramatique : l’apparition de zones hypoxiques, des régions où la concentration d’oxygène baisse à des niveaux assez faibles pour avoir des effets néfastes sur la survie de certaines espèces. Les concentrations d’oxygène dans l’estuaire ont diminué de 50 % depuis les années 70, explique Mathilde Jutras, candidate au doctorat à l’Université McGill. Mais c’est depuis 30 ans qu’il est vraiment question de zones hypoxiques, surtout dans les régions à 300 ou 400 mètres de profondeur dans le chenal laurentien, entre Tadoussac et l’océan Atlantique. Une partie du problème d’hypoxie vient de l’eutrophisation du fleuve Saint-Laurent, qui favorise la déposition saisonnière de matière organique dans l’estuaire.

La déposition maximale survient en hiver et lors des crues saisonnières du printemps, explique Michel Starr, chercheur à l’Institut Maurice-Lamontagne. En coulant au fond de l’eau, cette matière sera décomposée par des bactéries, qui consommeront en même temps une part importante de l’oxygène dissous. À ces pressions urbaines et agricoles, il faut ajouter une autre influence, celle des changements climatiques sur les courants océaniques, dont la distribution a changé au cours des dernières années.

La circulation des eaux entrant dans le chenal laurentien est une des causes du problème. La contribution des eaux froides du Labrador, riches en oxygène, a diminué, tandis que celle du Gulf Stream, plus chaud, mais pauvre en oxygène, a augmenté.

Une citation de :Mathilde Jutras

Les changements observés dans ces courants pourraient donc mettre à mal certains des progrès réalisés ces dernières années dans le contrôle des rejets agricoles pour limiter l’eutrophisation.

Réduire le problème à la source

Pour continuer à réduire les conséquences de l’eutrophisation, il est crucial de savoir quels rejets sont à la source des différents problèmes observés dans le fleuve Saint-Laurent.

Or, la concentration de matière en suspension et de nutriments varie selon les affluents et les moments dans l’année où sont faites les observations. De plus, ils n’influeront pas sur tous les écosystèmes du fleuve de la même manière.

On a développé un modèle pour estimer comment l’hypoxie est influencée par la diminution ou l’augmentation de certains nutriments, explique Mathilde Jutras. Nos résultats ont montré que le nitrate a un rôle plus important en ce qui concerne l’hypoxie. Donc, on aurait beau réguler le phosphate, ça n’aurait pas vraiment d’impact sur ce problème.

Ce type d’information pourrait avoir un rôle à jouer dans la mise en place de nouvelles politiques. L’idée est qu’il faut agir en amont, explique François Guillemette. C’est très important d’accompagner les agriculteurs dans cette démarche et dans l’implantation de nouvelles méthodes, car, sans leur soutien, on n’y arrivera pas.

Les projets se multiplient pour accompagner les agriculteurs dans le développement de plus grandes bandes riveraines pour retenir les engrais, pour réduire l’agriculture dans les zones inondables, ou trouver de nouvelles méthodes pour enrichir les sols tout en diminuant la perte d’engrais dans les cours d’eau.

Mais pour les chercheurs, il est essentiel de mettre ces méthodes en place tout en respectant la survie des agriculteurs.

Deux forces s’affrontent : d’un côté, il y a beaucoup d’efforts pour réduire cette empreinte agricole et urbaine; de l’autre, on veut augmenter la surface d’agriculture pour atteindre l’indépendance alimentaire; et bien malin celui qui sait celle qui va l’emporter, conclut François Guillemette.

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