SUIVI DE LA QUALITÉ DES LACS ÉTÉ Étang Grass ET DES COURS D EAU. Rapport des résultats

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1 Regroupement des associations pour la protection de l environnement des lacs et des cours d eau de l Estrie et du haut bassin de la rivière Saint-François SUIVI DE LA QUALITÉ DES LACS ET DES COURS D EAU ÉTÉ 212 Étang Grass Rapport des résultats

2 Remerciements Ce rapport a été commandé et mis en place par l Association des amis du lac Trousers ALT Nous tenons également à remercier Madame Ingrid Bird pour l ensemble du temps bénévole qu elle a consacré à l échantillonnage de l eau. Équipe de réalisation Jean-François Martel, biologiste, M.Sc. Eau Chef de projet Jonathan Poliquin, technicien en écologie Tuong Le, biologiste, B.sc Janvier 213 Table des matières 1. ÉCHANTILLONNAGE DE L EAU ET RELEVÉS 1 2. PARAMÈTRES ANALYSÉS ET CRITÈRES DE QUALITÉ DE L EAU PARAMÈTRES ANALYSÉS À LA FOSSE DE L ÉTANG CRITÈRES DE QUALITÉ DE L EAU ET NIVEAUX TROPHIQUES DES PLANS D EAU CRITÈRES DE QUALITÉ DE L OXYGÈNE DISSOUS DANS L EAU 3 3. QUALITÉ DE L EAU À LA FOSSE DE L 4 4. PROFILS D OXYGÈNE DISSOUS ET DE TEMPÉRATURE 7 5. DISCUSSION ET RECOMMANDATIONS 8 I

3 1. Échantillonnage de l eau et relevés Au cours de l année 212, trois campagnes de prélèvements de l eau de surface ont eu lieu à la fosse de l étang, soit en aout, septembre et octobre. Les échantillons d'eau ont été prélevés à différentes profondeurs dans l étang et les concentrations de phosphore total, matière en suspension (MES) et de chlorophylle a ont été analysées. De plus, la transparence de l eau a été mesurée à quatre reprises entre aout et octobre alors qu un profil d oxygène dissous et de température a été relevé en aout. 2. Paramètres analysés et critères de qualité de l eau 2.1. Paramètres analysés à la fosse de l étang Une description des paramètres analysés est fournie dans le tableau suivant. Les critères de qualité des eaux de surface utilisés pour évaluer les résultats sont présentés aux tableaux 2 et 3. TABLEAU 1 : DESCRIPTION DES PARAMÈTRES PHYSICO-CHIMIQUES ANALYSÉS (SOURCES : HADE, 22 ; HÉBERT ET LÉGARÉ, 2) Paramètres Description Lieu Transparence de l eau Chlorophylle a Phosphore total Oxygène dissous Épaisseur de la colonne d eau jusqu où la lumière pénètre. Paramètre mesuré à la fosse d un étang, à l aide d un disque de Secchi. Paramètre permettant de déterminer le niveau trophique des eaux d un étang. Paramètre influencé par l abondance des composés organiques dissous et des matières en suspension qui colorent l eau ou la rendent trouble. Pigment présent chez tous les organismes qui font de la photosynthèse dont notamment les algues microscopiques en suspension dans l eau (phytoplancton). Reflet indirect de la quantité de phytoplancton dans l eau d un étang. Permet de déterminer le niveau trophique des eaux d un étang. Paramètre lié à l abondance du phosphore dans l eau. Phosphore : Élément nutritif essentiel (nutriment) aux organismes vivants qui entraîne une croissance excessive des végétaux aquatiques (eutrophisation accélérée) lorsque trop abondant. Ensemble des différentes formes de phosphore (dissoutes et associées à des particules) mesurées à partir d un échantillon d eau. Permet de déterminer le niveau trophique des eaux d un étang et de déceler la présence de pollution nutritive dans un tributaire. Sources : Engrais domestiques, fertilisation agricole, rejets municipaux et industriels, installations septiques inadéquates, coupes forestières abusives, etc. L oxygène dissous dans l eau provient de deux processus : la dissolution de l oxygène atmosphérique par contact air/eau et la photosynthèse. L oxygène dissous permet aux organismes de respirer et à la matière organique d être décomposée. La consommation de l oxygène dissous dans l eau est attribuable à la respiration des organismes, à la décomposition de la matière organique par les microorganismes ainsi qu à certaines réactions chimiques. Fosse Fosse Fosse Fosse 1

4 2.2. Critères de qualité de l eau et niveaux trophiques des plans d eau La qualité de l eau des plans d eau peut être déterminée à l aide des paramètres physico-chimiques suivants : la concentration en phosphore total, la quantité de chlorophylle a ou d algues vertes, la transparence et la concentration d oxygène dissous. Les valeurs obtenues sont évaluées en fonction des critères présentés au tableau 2. TABLEAU 2 : CRITÈRES UTILISÉS POUR ÉVALUER LE NIVEAU TROPHIQUE À LA FOSSE D UN PLAN D EAU (SOURCE : MDDEP) Lac jeune et en santé Apparition des signes de vieillissement Signes de vieillissement évidents Phosphore total (µg/l) Chlorophylle a (µg/l) Transparence de l eau (m) Oligotrophe < 1 < 3 > 5 Oligo-mésotrophe ,5-3,5 4-6 Mésotrophe ,5-5 Méso-eutrophe , Eutrophe > 3 > 8 < 2,5 Un plan d eau oligotrophe est un étang jeune caractérisé par des eaux pauvres en nutriments, transparentes et bien oxygénées ainsi que par une faible production de végétaux aquatiques. À l inverse, un plan d eau eutrophe est riche en nutriments et en végétaux aquatiques. Il s agit d un stade avancé d eutrophisation qui conduit, entre autres, à une modification des communautés animales, à un accroissement de la matière organique ainsi qu à un déficit d oxygène dans les eaux profondes. Finalement, un plan d eau mésotrophe possède un niveau intermédiaire de vieillissement. Lorsque les valeurs obtenues pour les différents paramètres se situent à la limite des principaux niveaux trophiques, on utilise les appellations oligo-mésotrophe et méso-eutrophe. Le calcul de l indice de l état trophique (IET) (selon Carlson) permet de classer plus précisément l état de vieillissement d un étang en fonction des trois paramètres présentés ci-haut. Le tableau 3 présente les valeurs de l IET, l indication du niveau trophique de l étang associé à celles-ci ainsi que les caractéristiques communes aux différents stades d eutrophisation. TABLEAU 3 : INDICE D ÉTAT TROPHIQUE ET NIVEAU TROPHIQUE ASSOCIÉ (SOURCE : CARLSON, 1996) IET Niveau trophique État représentatif < 3 Oligotrophe Eau claire, oxygène dans l hypolimnion toute l année 3-4 Oligo-mésotrophe Anoxie (absence d oxygène) possible dans l hypolimnion des lacs peu profonds 4-5 Mésotrophe Eau relativement claire, plus grande probabilité d anoxie dans l hypolimnion durant l été 5-6 Méso-eutrophe Hypolimnion anoxique, problèmes de plantes aquatiques possibles 6-7 Eutrophe Algues bleues vertes dominent, accumulation d algues et de plantes aquatiques 7-8 Hypereutrophe Algues et plantes aquatiques très denses > 8 Hyper-hypereutrophe Accumulation d algues en décomposition 2

5 2.3. Critères de qualité de l oxygène dissous dans l eau Le tableau 4 présente les critères de qualité de l oxygène dissous pour la protection de la vie aquatique, en lien avec la température de l eau. TABLEAU 4 : CRITÈRES DE QUALITÉ DE L OXYGÈNE DISSOUS (OD) POUR LA PROTECTION DE LA VIE AQUATIQUE (SOURCE : MDDEP) Organisme d eau froide Conc. OD (mg/l) Temp. ( C) Organisme d eau chaude Conc. OD (mg/l) Les organismes d eau froide sont des espèces de poissons qui préfèrent une eau bien oxygénée, comme la truite mouchetée par exemple. À l inverse, les organismes d eau chaude sont des espèces de poissons qui tolèrent une eau moins bien oxygénée, comme la barbotte et la perchaude. En somme, très peu d espèces de poissons sont capables de tolérer une concentration en oxygène dissous inférieure à 4 mg/l. 3

6 Chl a (µg/l) Phosphore total (µg/l) 3. Qualité de l eau à la fosse de l étang Grass Les figures 1 à 3 illustrent les résultats de 212 pour les concentrations en phosphore total, en chlorophylle a et en matières en suspension mesurées dans l eau, lors des trois campagnes de prélèvement. Les résultats des relevés de la transparence sont présentés à la figure 4. Les tableaux 5 et 6 présentent un bilan des résultats des données physico-chimiques recueillies pour Phosphore total Moyenne 212 Figure 1 : Concentrations en phosphore total* mesurées à la fosse *Un plan d eau présente des signes d enrichissement lorsque les concentrations moyennes en phosphore total sont supérieures à 2 μg/l (voir tableau 2). Au-delà de 3 ug/l, on parle de plan d eau mésoeutrophe, voire eutrophe, soit un stade d eutrophisation avancé. 5 Chlorophylle a Moyenne 212 Figure 2 : Concentrations en chlorophylle a* mesurées à la fosse *Un plan d eau est considéré eutrophe lorsque la concentration en chlorophylle a est supérieure à 8 μg/l (voir tableau 2). 4

7 Transparence (m) Matières en suspension (mg/l) Matières en suspension Moyenne 212 Figure 3 : Concentrations en matières en suspension mesurées à la fosse Transparence Moyenne 212 Figure 4 : Transparence mesurée à la fosse * Une transparence inférieure à 2,5 mètres est généralement rencontrée dans les lacs enrichis où la biomasse algale est élevée. Une transparence inférieure à 1 mètre est typique des plans d eau hypereutrophes, ce qui correspond à un stade très avancé d eutrophisation (voir tableau 2).. 5

8 TABLEAU 5 : BILAN DES RÉSULTATS DES ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUE DE L EAU Date du prélèvement Phosphore total (µg/l) Matières en suspension (mg/l) Chlorophylle a (µg/l) Transparence (mètres) 3/8/ ,1 1 1/9/ ,9-17/9/ ,95 24/9/ ,15 1/1/ ,97 1,13 Moyenne ,7 22,9 1,6 Indice d état 58,5 trophique Les résultats obtenus en 212 (tableau 5) montrent des concentrations élevées en phosphore qui sont typiques des milieux enrichis. En effet, pour toutes les observations, les concentrations sont au-dessus du seuil de 2 µg/l, soit des conditions d enrichissement qui favorisent la croissance des algues et des plantes aquatiques. En ce qui a trait aux teneurs en matières en suspension, le critère du MDDEP a légèrement été dépassé pour les résultats de deux échantillons sur trois, ce qui témoigne que l eau contient des particules en suspension telles que des algues, des particules de sol ou autres, qui affectent la clarté de l eau. Par ailleurs, les concentrations en chlorophylle a indiquent des valeurs qui fluctuent considérablement selon la période de l année. Les valeurs les plus élevées pour ce paramètre ont été obtenus en août et en septembre. En somme, la production algale dans l eau de l étang Grass peut être qualifiée de forte. Enfin, les relevés de la transparence indiquent une valeur moyenne de 1 mètre, généralement rencontrée dans les milieux aquatiques très productifs situés au stade eutrophe ou hyper-eutrophe (tableau 3). À la lumière de ces trois paramètres, le calcul de l indice d état trophique (IET) indique un résultat de 58,5, soit une valeur correspondant à un plan d eau au stade méso-eutrophe, à la limite eutrophe. Ces résultats pouvaient être attendus pour ce type de milieu humide. L étang Grass est en fait un plan d eau de faible profondeur faisant partie d un plus vaste milieu humide de superficie similaire, voire supérieure à l étang lui-même. Ce type de milieu très productif biologiquement génère habituellement de fortes concentrations en nutriments qui, en supportant la base de la chaine alimentaire, permettent une plus forte biodiversité floristique et faunique, en comparaison aux conditions qui règnent dans des plans d eau oligotrophes (peu nourris), par exemple. Les zones humides telles que l Étang Grass ont assurément un attrait moins intéressant pour certaines exigences reliées à la villégiature (ex. baignade). En revanche, ces milieux ont des fonctions essentielles tant sur le plan du réseau hydrographique qu au niveau du support et de l enrichissement de la biodiversité aquatique et terrestre. 6

9 Profondeur (m) 4. Profils d oxygène dissous et de température La figure 5 présente les résultats des profils d oxygène dissous et de température dressés à la fosse de l étang en août 212. Le profil d oxygène montre une décroissance rapide des concentrations à partir d un mètre profondeur. Les teneurs en oxygène demeurent à un niveau acceptable jusqu à 1,5 mètre de profondeur. Le profil montre ensuite que les deux derniers mètres de la colonne d eau sont anoxiques (concentrations inférieures à 1 mg/l). L absence d oxygène à l interface eau-sédiment entraîne le phénomène de relargage de phosphore des sédiments vers la colonne d eau, faisant ainsi augmenter le phosphore disponible dans l eau pour la croissance des algues. En ce qui a trait à la température, on observe une différence considérable entre les eaux de surfaces et les eaux profondes, soit 7 C. À l instar de l oxygène, la diminution des valeurs a lieu à partir d un mètre de profondeur. En surface, l eau est chaude (autour de 25 C), puis la température décroît avec la profondeur jusqu à 18 C. L étang présente donc une faible stratification thermique estivale à même de réduire les échanges d oxygène entre les eaux profondes et la surface. Cette stratification, en combinaison avec l activité bactériologique ayant cours dans les sédiments (et qui augmente en fonction de la température), pourrait expliquer le manque d oxygène observé en profondeur..5 Oxygène dissous Oxygène dissous (mg/l) Qualité des concentrations d oxygène dissous = Idéale = Moyenne = Problématique = Néfaste 7

10 Profondeur (m) Température Température ( C) FIGURE 5 : PROFILS D OXYGÈNE DISSOUS ET DE TEMPÉRATURE À LA FOSSE DE L 5. Discussion et recommandations En résumé, l étang Grass possède les caractéristiques typiques d un milieu humide. En effet, ce dernier est peu profond et est ceinturé par une vaste zone humide formée de végétation aquatique et semiaquatique. Ainsi, il est donc normal que les résultats du suivi de la qualité de l eau obtenus au cours de l été 212 s apparentent à ceux associés à ce type de milieu, soit une eau anoxique et riche en nutriments (stade méso-eutrophe avancé). Cependant, tout comme dans le cas des lacs plus jeunes, il est rarement normal de constater des changements à l intérieur d un plan d eau (envasement, apparition de plantes aquatiques, etc.), et ce, dans un court laps de temps. En effet, seuls certains phénomènes naturels, comme le bris d un barrage de castor par exemple, peuvent provoquer ces changements rapides. À l inverse, certaines activités humaines peuvent rapidement dégrader un plan d eau. Ainsi, afin de cibler les sources de contaminations potentielles de l étang, un suivi de la qualité de l eau de la petite rivière Missisquoi Nord pourrait être effectué. Ce suivi devrait comprendre un minimum de trois stations d échantillonnage (chemin de la Montagne, 1 er Rang, chemin du lac Trousers), être effectué à au moins 5 reprises au cours de la saison et inclure les paramètres suivants : le phosphore total, les matières en suspension et le carbone organique dissous. 8