Programme de Surveillance du Service Canadien

Programme de surveillance du Service Canadien de la Faune sur les pluies acides - "Integrations des données sur la faune, les chaines alimentaires et la chimie aquatique."

But:

Évaluer les améliorations de l'environnement et la pertinence des programmes de contrôles pour s'assurer que les programmes de contrôle des pluies acides canadiens et américains protègent réellement les écosystèmes aquatiques.

Approche:

Entreprendre un nombre suffisant d'observations pour pouvoir séparer les tendances biologiques et chimiques des variations normales qui ont lieu à l'échelle régionale. Saisie de données écologiques à long terme, pour pouvoir évaluer (sur plusieurs échelles de temps et d'espace) le rétablissement des lacs et des terres humides sensibles, et dont on attend un changement lors d'une diminution de l'apport en pluies acides.

Petite histoire du programme de surveillance TADPA du Service Canadien de la Faune

Le service «Transport à Distance des Polluants Atmosphériques» (TADPA) du Service Canadien de la Faune (Région de l'Ontario: SCF-OR) a commencé en 1980 et faisait partie du programme global TADPA d'Environnement Canada. Le programme SCF-OR s'est penché sur les effets chimiques et biologiques des précipitations acides affectant les petits lacs et terres humides situés dans les régions centrale et nord-ouest de l'Ontario, plus particulièrement dans les écozones boréales. Ces types d'habitat ont été choisis pour trois raisons: a) Pêches et Oceans Canada ainsi que d'autre agences provinciales ont tendance à couvrir les lacs plus grands habituellement visités par les vacanciers. On s'y préoccupe plutôt des effects sur les poissons reliés à la pêche sportive, b) Les habitats des petits lacs boreals sont particulièrement sensibles aux dépositions acides (SO4 et NOX), et à de multiples autres stresseurs comme les UV-B, les substances toxiques, les changements climatique, etc., et c) Les petites étendues d'eau sont plus productives et plus importantes pour la faune, spécialement la sauvagine qui, avec d'autre espèces sauvages, constitue une ressource socio-économique menacée par les pluies acides. Depuis son instauration, le programme a pris une approche intégrale de l'écosystème en analysant des données sur la chimie aquatique, les charactéristiques du bassin, et la structure et la biodiversité des chaines alimentaires. On a porté une attention particulière sur les organismes dominant la chaine alimentaire, tels la sauvagine et le huard. La recherche durant les années 1980 a mené, en 1987, au développement du programme de bio-surveillance SCF-OR TADPA qui est présentement en cours. Les études de surveillance ont lieu dans trois régions distinctes de l'Ontario qui diffèrent tant par leur historique de changement suite aux émissions acidifiantes de soufre et d'azote, qu'à leur réactions anticipées. Les régions d'Algoma (n=230 lacs), de Muskoka (n=220 lacs) et de Sudbury (n=140 lacs) ont ainsi été choisies spécifiquement pour chevaucher d'autres régions de surveillance fédérales (tels le Bassin des lacs Turkey, BLT) ou provinciales (lac Plastic, région de Sudbury). Ces régions ont déjà fourni des données précises sur la déposition atmosphérique et l'hydrographie de leur bassin pour l'évaluations régionale des bilans de chargement critiques.

Composantes du programme de surveillance SCF TADPA

Le programme a quatre composantes de surveillance, soit la chimie de l'eau, les oiseaux aquatiques, les chaines alimentaire aquatiques, et la modélisation prédictive. Les trois premières composantes visent à établir si il y a des changements dans la chimie des lacs suite à une réduction de la déposition en SO4 (i.e. le rétablissement chimique) et des changements analogues dans les chaines alimentaires et chez les prédateurs dominants(i.e. rétablissement biologique). Ces données servent à l'élaboration de modèles pour prédire les réactions du biota façe à des scénarios ou les emissions seraient réduites dans le futur.

Le programme de bio-surveillance SCF-TADPA enquête sur près de 230 lacs dans la région d'Algoma (Figure 1), elle même subdivisée en 9 sections. La section 2, comprend 20 lacs et se situe près du Bassin des lacs Turkey (BLT, Figure 2). On échantillonne tous les lacs et étangs du BLT pour les données chimiques et biologiques depuis 1988.

La surveillance de la chimie de l'eau dans le BLT se fait une fois l'an durant la première semaine d'octobre. On prend par hélicoptère des échantillons de l'eau de surface au milieu des lacs peu profonds (< 3m). Pour les autres, on se sert d'un tube intégrateur. L'eau est filtrée et analysée au Centre Great Lakes Forest.

Carte de Figure 1: Position des sites d'étude du programme SCF-TADPA, Le programme de bio-surveillance SCF-TADPA enquête sur près de 230 lacs dans la région d'Algoma elle même subdivisée en 9 sections.

Figure 1: Description longue

Position des sites d'étude du programme SCF-TADPA

Carte de Figure 2: Étendue du programme de bio-surveillance SCF-OR TADPA montrant en rouge le pourtour des lacs Turkey

Figure 2: Étendue du programme de bio-surveillance SCF-OR TADPA montrant en rouge le pourtour des lacs Turkey

Le recensement des oiseaux aquatiques se fait par hélicoptère en mai pour localiser et énumérer les paires d'espèces en traint de couver. On recommence ensuite en juillet pour énumérer les portées. On procède ainsi pour les oiseaux aquatiques de tous les lacs dont on a saisi les données de chimie de l'eau. Parmis les insectivores on observe: le Huard Commun (Gavia immer), le Grand Harle (Mergus merganser); Parmis les canards barboteurs: le Canard Colvert (Anas platyrhynchos), le Canard Noir (Anas rubripes), le canard Branchu (Aix sponsa); Parmis les canards plongeurs: le Harle Couronné (Lophodytes cucullatus), Le Fuligule à Collier (Aythya collaris), et le Garrot à Oeil d'Or (Bucephala clangula, le plus commun des canards observé dans la région, Figure 3).

Image de Une volée de Garrots à Oeil d'Or, le plus commun des canards de la région d'Algoma.

Figure 3: Description longue

Une volée de Garrots à Oeil d'Or, le plus commun des canards de la région d'Algoma

L'Échantillonnage de la chaine alimentaire fait partie du programme de surveillance SCF-TADPA. Les proies les plus importantes qui font partie la diète des oiseaux aquatiques (invertébrés aquatiques, poissons et amphibiens) sont saisis dans les zones du littoral de certains lacs, et selon des protocoles établis. On échantillonne le lac Batchawana supérieur (c'est-à-dire la partie nord du lac Batchawana, voir Figure 4). On fait de même pour un autre lac situé près de la limite du BLT (le lac #7, Figure 2). Les méthodes d'échantillonnage comprennent le balayage (principalement pour le necton), les cerceaux électrifiés (pour les trichoptères), la trainée benthique (poisons, trichoptères, mollusques), les trappes entonnoir (pour sangsues) et les trappes à fretin (pour poissons et amphibiens, ainsi que les gros nectons tels les belostomatides).

Carte de Figure 4: Site d'Échantillonnage au lac Batchawana pour le programme de surveillance des chaines alimentaires SCF-TADPA

Figure 4. Site d'Échantillonnage au lac Batchawana pour le programme de surveillance des chaines alimentaires SCF-TADPA.

La modélisation biologique se sert des donnees obtenues sous plusieurs des composantes de surveillance mentionnées ici. Le but est d'établir des relations statistiques entre les caractéristiques physiques et chimiques des lacs, particulièrement le pH et l'alkalinité. On peut aussi estimer si l'habitat est adéquat en calculant les probabilité de présence sur ces lacs de certaines espèces comme le Huard. Une fois élaborés, ces modèles seront reliés aux modèles qui prédisent les changements chimiques de l'eau selon cetains scénarios de réduction d'émissions. On devrait en fin de compte pouvoir prédire les changements survenant au biota à la suite d'une réduction anticipée des émissions acidifiantes.

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