Collections de documents électroniques
RECHERCHER

Influence de l'aquaculture sur les flux biogéochimiques dans le couplage pelagos-benthos Îles-de-la-Madeleine (Québec, Canada)

Richard, Marion (2006). Influence de l'aquaculture sur les flux biogéochimiques dans le couplage pelagos-benthos Îles-de-la-Madeleine (Québec, Canada). Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski, 262 p.

[img]
Prévisualisation
PDF
Télécharger (13MB)

Résumé

RÉSUMÉ : L'aquaculture est une pratique ancestrale qui, de nos jours, est en pleine expansion pour le besoin de la population mondiale croissante. L'aquaculture peut conduire à l'augmentation drastique des flux de sels nutritifs et des consommations d'oxygène dans l'environnement; ce qui peut aboutir à des processus d'eutrophisation et d'anoxie pouvant engendrer des dommages majeurs à l'environnement et à la production aquacole. Bien que l'aquaculture soit une activité relativement nouvelle au Canada, le gouvernement fédéral souhaite un développement durable de celle-ci. Depuis 2003, une équipe scientifique travaille sur l'élaboration d'un modèle de capacité de charge des lagunes des Îles-de-Ia-Madeleine, nouvellement exploitées par la conchyliculture. Ce travail de thèse coopère à ce vaste projet. Les trois objectifs de cette étude sont (i) pro parte de tester l'influence estivale des cultures de moules et de pétoncles sur l'environnement benthique des lagunes de Grande- Entrée et du Havre-aux-Maisons, (ii) de montrer que les cultures en suspension peuvent, dans leur entité, augmenter les flux biogéochimiques dans l'eau adjacente, et (iii) in fine de comparer l'influence benthique et pélagique des structures aquacoles sur les principaux cycles biogéochimiques afin de montrer que l'influence pélagique des cultures en suspension sur le fonctionnement de l'écosystème lagunaire ne devrait pas être négligée. Cette approche comparative est l'une des principales originalités de ce travail de thèse. Trois séries d' expérimentations ont été effectuées in situ ou en bassin aux Îles-de-Ia- Madeleine au cours de l'été 2003 et 2004. Les flux biogéochimiques ont été mesurés sur le fond et à l'interface des structures aquacoles, à l'aide d'enceintes opaques (benthiques, pélagiques ou métaboliques). Le plan d'expérience de chacune de ces études est équilibré et adapté à l' analyse de perturbation environnementale. Les résultats de ces études montrent qu'au contraire des cultures de pétoncles, les cultures de moules enrichissent le sédiment en matière organique et modifient l'abondance des organismes benthiques. Les cultures de moules et de pétoncles augmentent les flux de sels nutritifs à l'interface eau-sédiment, à la différence des consommations d'oxygène. Les structures aquacoles agissent comme support de fixation et de croissance aux espèces cultivées comme à d'autres organismes. Au même titre que le métabolisme des bivalves, le métabolisme de la faune associée et la dégradation de la matière organique à l'interface des structures aquacoles contribue à l'augmentation des flux biogéochimiques dans l'eau adjacente. Les cultures de moules et de pétoncles en suspension, augmentent les flux biogéochimiques dans la colonne d'eau des zones de cultures et contribuent aux principaux cycles biogéochimiques. Leur contribution est non négligeable comparativement à celle de l'interface benthique. Les cultures de bivalves en suspension ont un rôle important dans le cycle de l'azote (surtout des nitrates et des nitrites), alors que l'interface benthique aurait un rôle majeur dans le cycle du silicium. L'influence pélagique des cultures en suspension doit être prise en compte dans son entité dans les modèles de capacité de charge. L'acquisition de données saisonnières et spatiales devrait être la prochaine étape après ce travail de thèse. L' aquaculture pouvant favoriser l' attraction de prédateurs de la mégafaune et la prolifération d' espèces végétales, l'étude de l' effet de ces derniers sur les principaux cycles biogéochimiques permettrait d' obtenir une vision globale de l' influence de l'aquaculture sur le fonctionnement des écosystèmes lagunaires des Îles-de-Ia-Madeleine. -- ABSTRACT : Aquaculture is an ancestral practice which is now in expansion to respond to the need of increasing world population. Aquaculture increases nutrient fluxes and oxygen consumption in the environment and leads to eutrophication and anoxic events which could damage the environnement and the aquaculture production. Although aquaculture is a new activity in Canada, the federal government aims to sustainable aquaculture. Since 2003, scientist team work to create a carrying capacity model ofthe Îles-de-Ia-Madeleine lagoons, newly exploited by bivalve farming. This PhD study is part of this project. The three objectives of this study are: (i) to test the summer influence of mussel and scallop cultures on the benthic environment in Grande-Entrée and Havre-aux-Maisons lagoons, (ii) to show that suspended cultures, in their integrity, could increase biogeochemical fluxes in adjacent water, and (iii) to compare the benthic and pelagic influence of suspended aquaculture structures on the main biogeochemical cycles to highlight that the pelagic influence of suspended bivalve cultures on ecosystem functioning should not be neglected. This comparative approach is one ofthe originalities ofthis PhD thesis. Two in situ and one tank experiments were carried out in the Îles-de-la-Madeleine archipelago during the summers 2003 and 2004. Biogeochemical fluxes were measured at the water-sediment interface and at the interface of aquaculture structures using dark chambers (benthic, pelagic and metabolic). Experimental design of each study was balanced and adapted to analyse environmental disturbances. The results of theses studies show that in contrast to scallop cultures, mus sel cultures induce organic enrichment in the sediment and decrease benthic macrofauna abundance. Mussel and scallop cultures increase benthic nutrient fluxes but not oxygen consumption. Aquaculture structures act as settlement and growth substrates for cultivated bivalves, as weIl as for biofouling organisms. As bivalve metabolism, the metabolism of the associated fauna and the degradation of organic matter trapped within the structure contribute to increase biogeochemical fluxes in adjacent water. Suspended mussel and scallop cultures increase biogeochemical fluxes in the water column in culture zones and contribute to the main biogeochemical cycles. Their contribution should not be neglected in comparison to that of the benthic interface. Suspended aquaculture structures play an important role in nitrogen cycle (especially one of nitrate and nitrite) whereas the benthic interface plays a great role in silicate cycle. The pelagic influence of suspended aquaculture needs to be inc1uded, in integrity, in carrying capacity models. Acquisition of seasonal and spatial data should be the next step after this PhD study. Aquaculture is known to favour attraction of megafaunal predators and proliferation of algae and plants, the effect of the latter on biogeochemical cycles could be studied in the future to obtain an over-all knowledge of the influence of aquaculture on lagoon ecosystem functioning in the Îles-dela- Madeleine.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Archambault, Philippe et Thouzeau, Gérard
Informations complémentaires: Thèse présentée à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de doctorat en océanographie. Soutenue le 30 août 2006 : composition du jury : Bjorn Sundby, président; Philippe Archambault, directeur; Gérard Thouzeau, directeur; Guy Boucher, membre externe; Jacques Clavier, membre externe; Barry Hargrave, membre externe. Paraît aussi en éd. imprimée.
Mots-clés: Aquaculture Aquiculture Effet Impact Flux Biogeochimie Pelagos Benthos Iles-de-la-madeleine Environnement Ecosysteme
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 04 févr. 2011 19:27
Dernière modification: 24 janv. 2014 16:00
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/146

Actions (Identification requise)

Dernière vérification avant le dépôt Dernière vérification avant le dépôt