DOCUMENT 5.1. Les œufs de saumon

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Armand Germain
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1 DOCUMENT 5.1 Les œufs de saumon Lorsque, à l'automne, les saumons adultes ont remonté les cours d'eau pour se reproduire, la femelle choisit un endroit du ruisseau doté d'un lit de gravier et d'une grande quantité d'eau douce courante. À l'aide de son corps, elle creuse une fosse superficielle appelée nid de frai, lequel ressemble à un nid dans le gravier. Selon l'espèce ou la taille du saumon, chaque femelle dépose entre et œufs de forme ronde, de couleur rose-orangé, et mesurant de six à neuf millimètres de diamètre. Au lieu d'une coquille dure, comme celle d'un œuf de poule, l'œuf de saumon est entouré d'une paroi molle et transparente. Cette paroi, ou membrane, offre peu de protection contre la prédation ou autres perturbations, c'est pourquoi, lorsque les œufs ont été fécondés par le mâle, la femelle les couvre de gravier. Les oiseaux, les ours ou les ratons laveurs dévorent les œufs qu'ils trouvent; de plus, les inondations, la pollution ou la maladie tuent une partie des œufs. Les œufs de saumon sont très sensibles : un sur dix seulement survit jusqu'à l'éclosion. Au cours des premiers jours suivant la ponte, la moindre perturbation du lit du cours d'eau peut leur être fatale. Les variations du niveau ou de la température de l'eau tuent un grand nombre d'œufs; ils sont également très sensibles à la pollution de l'eau. Les œufs ont besoin d'eau pure, propre, contenant une petite quantité d'oxygène dissous et très peu de boues charriées. Ensuite, le saumon commence à se développer à l'intérieur de l'œuf. Comme le saumon est un animal à sang froid, le rythme de son développement dépend de la température de l'eau. La température la plus favorable aux œufs de saumon se situe entre 5 o C à 9 o C. Les œufs meurent si la température atteint 20 o C ou lorsqu'elle tombe sous le point de congélation. Les œufs se développent plus lentement à des températures plus basses. (Voir l'encadré au sujet des UTC.)

2 DOCUMENT 5.1 Les œufs de saumon Les biologistes du saumon se basent sur les UTC pour mesurer la quantité de chaleur qu'un œuf reçoit. UTC est l'acronyme de «unités thermiques cumulées». Il s'agit de la quantité de chaleur totale que reçoit un œuf au cours d'une certaine période. Pour calculer les UTC, on additionne la température de l'eau de chaque jour au total des températures observées au cours des jours précédents. Par exemple si, le premier jour, la température de l'eau est de 8 o C, les UTC sont de 8. Si la température est de 8 o C également le deuxième jour, les UTC sont de 16. Si la température tombe à 6 o C le troisième jour, les UTC sont alors de 22. Les UTC déterminent le temps que prend un œuf de saumon pour se développer jusqu'à l'éclosion. Le coho, par exemple, se développe selon l'échéancier ci-dessous. (D'autres espèces de saumon se développent selon un échéancier légèrement différent.) Tête et corps Apparition des yeux Le saumon commence à Le saumon éclôt bouger à l'intérieur de l'œuf 50 UTC 220 UTC 400 à 500 UTC 700 à 800 UTC (Environ 7 à 10 jours) (Environ un mois) (Environ deux mois) (Environ trois mois) À l'intérieur de l'œuf, l'embryon tire sa nourriture du sac vitellin. Toutefois, l'embryon a quand même besoin de l'oxygène de l'air dissous dans l'eau qui court à travers le gravier. Une partie de cet oxygène peut passer à travers la membrane de l'œuf. Mais si de la vase recouvre le gravier sous lequel l'œuf est caché, l'oxygène ne peut plus passer à travers la membrane de l'œuf et l'embryon risque d'étouffer. L'embryon risque également de mourir si le débit de l'eau est trop lent ou que l'oxygène dissous ne peut atteindre l'œuf. À mesure qu'il se développe, l'embryon commence à se mouvoir et à s'agiter. À un certain point, il libère un produit chimique qui affaiblit la membrane de l'œuf. L'embryon perce alors une ouverture dans la membrane et sort de l'œuf en se tortillant. Il vivra l'étape suivante de sa vie sous forme d'alevin dans le gravier. À l'intérieur de l'œuf, l'embryon tire sa nourriture du sac vitellin. Toutefois, l'embryon a quand même besoin de l'oxygène de l'air dissous dans l'eau qui court à travers le gravier. Une partie de cet oxygène peut passer à travers la membrane de l'œuf. Mais si de la vase recouvre le gravier sous lequel l'œuf est caché, l'oxygène ne peut plus passer à travers la membrane de l'œuf et l'embryon risque d'étouffer. L'embryon risque également de mourir si le débit de l'eau est trop lent ou que l'oxygène dissous ne peut atteindre l'œuf. À mesure qu'il se développe, l'embryon commence à se mouvoir et à s'agiter. À un certain point, il libère un produit chimique qui affaiblit la membrane de l'œuf. L'embryon perce alors une ouverture dans la membrane et sort de l'œuf en se tortillant. Il vivra l'étape suivante de sa vie sous forme d'alevin dans le gravier.

3 DOCUMENT 5.2 Parties par million Nom L'eau contient des concentrations très faibles de nombreux produits chimiques. Lorsque les scientifiques mesurent de faibles concentrations, ils énoncent leurs résultats en parties par million. Par exemple, si vous mélangez une molécule d'un produit chimique à un million de molécules d'eau, la concentration de ce produit chimique sera de une partie par million, ou de 1 ppm. Les saumons ont besoin d'oxygène libre dans l'eau, c'est-à-dire d'oxygène ne faisant pas partie d'une molécule d'eau ni d'un autre composé. Les saumons peuvent respirer lorsque la concentration d'oxygène libre se situe entre 5 et 15 ppm. Lorsque la concentration d'oxygène tombe à 3 ppm, les saumons meurent. Une différence d'aussi peu que 2 ppm d'oxygène dans l'eau peut donc faire la différence entre la vie et la mort d'un saumon. Utilisez la procédure suivante pour calculer la concentration d'une substance dans l'eau. Matériel nécessaire : Compte-gouttes Une cuiller à mesurer de 5 ml Un contenant de 4 l Quatre litres d'eau Colorant alimentaire Procédure 1. À l'aide du compte-gouttes, déterminez combien de gouttes d'eau vous pouvez mettre dans une cuiller à mesurer de 5 ml. 2. Calculez le nombre de gouttes qu'il vous faudra pour remplir une mesure de 10 ml. 3. Calculez le nombre de gouttes qu'il vous faudra pour remplir un contenant de 100 ml. 4. Calculez le nombre de gouttes qu'il vous faudra pour remplir un contenant de 1000 ml (1 litre). 5. Remplissez d'eau le contenant de 4 l. Calculez le nombre de gouttes d'eau qu'il contient. 6. Ajoutez une goutte de colorant alimentaire à l'eau du contenant. Calculez la concentration du colorant dans le contenant. 7. Voyez-vous le colorant dans le contenant de 4 l? 8. Estimez le nombre de contenants de 4 l qu'il vous faudrait pour contenir un million de gouttes. 9. Quelles conclusions pouvez-vous tirer de ces observations?

4 DOCUMENT 5.3 Analyse de la qualité de l'eau Nom Les propriétés physiques et chimiques de l'eau affectent les organismes qui y vivent. Les saumons ou autres organismes ont besoin de certaines substances contenues dans l'eau, comme l'oxygène dissous. Certaines substances, par contre, peuvent leur être fatales. La pollution est une source de substances nocives. Ces essais vous permettront de comparer les effets de certains polluants sur la qualité de l'eau. Matériel nécessaire : 5 plumes 5 bocaux de 1 litre les différents échantillons de substances à déposer à chaque poste de travail 5 contenants pour les polluants une règle du papier réactif (papier tournesol) Partie A Décrivez le plus grand nombre possible de caractéristiques de l'échantillon d'eau du robinet. Poste Essai Observations à la suite de l'ajout de la matière polluante 1 Apparence : Turbidité Ajoutez la substance polluante à l'échantillon d'eau. À l'aide d'une règle, mesurez la hauteur du sédiment qui s'est Épaisseur du sédiment : mm déposé au fond du bocal.

5 Poste Essai Observations à la suite de l'ajout de la matière polluante 2 Odeur Donnez le plus grand nombre possible de qualificatifs pour décrire l'odeur de l'eau après y avoir ajouté la substance polluante. (Remarque : Les scientifiques ne respirent pas les substances inconnues. Les substances employées dans ces essais peuvent toutefois être respirées sans danger.) 3 Acidité ou alcalinité Ajoutez la substance polluante et servezvous du papier réactif pour mesurer le ph de l'eau.* 4 Apparence : Couleur ou texture Ajoutez une partie du produit de lixiviation repris de votre maquette d'une décharge (ou d autres sources). Notez la couleur et la texture de l'eau. 5 Résidus Versez la substance polluante dans l'échantillon d'eau et agitez le contenu. Formez une épuisette à l'aide du cintre (voir illustration à la page 109) et plongezla dans l eau contenant la substance polluante. Décrivez ce que vous voyez sur la bande de gaze et ce qui reste dans l'eau. * Remarque : Le ph d'une eau saine pour l'habitat du saumon se situe entre 6,5 et 9 sur l'échelle de ph.

6 Quelles conclusions pouvez-vous tirer sur les effets des polluants sur les échantillons d'eau?

7 DOCUMENT 5.3 Analyse de la qualité de l'eau Partie B En équipes, inscrivez, dans la colonne intitulée «Substance» ci-dessous, les cinq substances mises à l'essai. En vous basant sur vos connaissances de l'environnement du saumon, remplissez les deux autres colonnes, en indiquant les provenances possibles de chaque polluant entrant dans l'environnement et ses effets potentiels sur les saumons. (Laissez de l'espace pour ajouter de l'information supplémentaire à la suite de la discussion en séance plénière.) Substance Source(s) (c.-à-d. activité humaine) Impact(s) sur le saumon

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