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Évaluation des risques environnementaux dans le parc marin du Saguenay-Saint-Laurent (Québec, Canada)

Lemaire, Nicolas (2012). Évaluation des risques environnementaux dans le parc marin du Saguenay-Saint-Laurent (Québec, Canada). Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 155 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Depuis sa création en 1998, le parc marin du Saguenay-Saint-Laurent (PMSSL), situé dans la province du Québec, protège une portion représentative du Saint-Laurent et de son principal tributaire, le fjord du Saguenay. Dans cette vaste zone côtière, l'étonnante biodiversité et la complexité des écosystèmes sont confrontées aux activités humaines et à leurs multiples impacts. Afin de soutenir les gestionnaires du parc marin dans leurs efforts de conservation, nous avons adapté un modèle de risques relatifs afin de servir d'outil de gestion pour localiser les zones cumulant le plus de risques environnementaux, identifier les sources anthropiques de stress impliquées et développer des approches de gestion permettant de réduire les risques et augmenter le niveau général de protection du parc. Avant de mettre en place un tel outil, nous nous sommes intéressés aux variables gouvernant les risques environnementaux dans notre région d'étude et avons procédé à une mise à jour ciblée des données existantes, nécessaire au développement de notre modèle. Nous avons d'abord caractérisé les principales sources de contamination terrestre (encore peu documentées), pour ensuite déterminer le niveau d'exposition des écosystèmes à celles-ci. Nos résultats ont montré que la contamination du parc était ubiquiste mais distribuée de manière hétérogène dans les écosystèmes car influencée par la localisation des activités humaines et des facteurs environnementaux. Plus particulièrement, nous avons identifié les rejets d'effluents municipaux comme une source importante de contamination au niveau local mais un vecteur peu important face à la contamination diffuse apportée par le fleuve Saint-Laurent et la rivière Saguenay. Nous avons estimé la contribution relative de celle-ci de 88 à 100 % en fonction du contaminant considéré . De plus, une analyse détaillée de la composition en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) nous a permis de mettre en évidence l'influence du trafic maritime (une source non terrestre) sur la contamination du parc. Enfin, des données inattendues ont particulièrement retenu notre attention. Dans la baie Sainte-Marguerite, un site important pour le béluga (une espèce menacée du parc marin), nous avons enregistré les concentrations en HAP et métaux lourds les plus élevées du parc marin, en l'absence de source locale de contamination. Notre meilleure hypothèse repose sur la présence de facteurs hydrodynamiques, influençant le transport et l'accumulation de contaminant dans ce secteur. Néanmoins, des travaux complémentaires seront nécessaires pour approfondir la question. Dans leur ensemble, ces résultats nous ont permis de consolider nos connaissances existantes sur le stress anthropique et ont contribué à une meilleure compréhension des impacts liés aux activités humaines dans le PMSSL. Nous les avons ensuite intégrés afin de développer notre outil de gestion environnementale. Ce premier déploiement du modèle sur le territoire du parc nous a permis de tirer un portrait régional des risques dans le parc marin. Les résultats ont permis d'identifier l'embouchure du fjord ainsi que la zone côtière de l'estuaire maritime comme les secteurs les plus à risques dans le parc marin et d'incriminer le trafic maritime, les effluents municipaux et le ruissèlement urbain comme les sources principales de stress. Grâce à sa flexibilité le modèle peut être utilisé pour simuler différents scénarios de gestion environnementale. Cette fonctionnalité permet d'évaluer les bénéfices probables de chaque action potentielle avant de statuer sur la meilleure approche. Nous avons testé deux options de gestion dans les zones les plus exposées aux risques du parc: (1) la mise en place de traitements efficaces des effluents municipaux et (2) une diminution de l'intensité du trafic maritime. Selon les prédictions du modèle, la mise en application de ces actions environnementales diminuerait le risque environnemental relatif de 25 à 32 %. Nous recommandons donc aux gestionnaires du PMSSL de prioriser leurs efforts de gestion sur l'amélioration du traitement des eaux usées municipales et une meilleure régulation du trafic maritime dans les secteurs de l'embouchure et de l'estuaire maritime. La souplesse du modèle est finalement une garantie de la pérennité de notre outil. Celui-ci étant un système ouvert, il sera possibles de réaliser des optimisations et des mises à jours, au grès des avancés des connaissances scientifiques. -- ABSTRACT: Since its foundation in 1998, the Saguenay-St. Lawrence Marine Park (SSLMP), located in the Province of Québec, is protecting a significant portion of the St. Lawrence Estuary and the Saguenay Fjord. In this large coastal area, the important biodiversity and complexity of the ecosystem are facing human activities and their multiple impacts. In support to conservation goals, we adapted the relative risk model (RRM) as a management tool to highlight the zones the most at risk, identify the main sources of stress and develop environmental strategies to reduce global risk level in the Park. To build such a model we focussed on variables governing environmental risk in this marine area and proceeded to an update of the necessary dataset to develop our tool. The relative significance of main land-based inputs on the global environmental contamination were first developed and then we examined the chemical and microbial contamination of several compartments of the ecosystem in the main semi-enclosed bays and streams of the Saguenay St. Lawrence Marine Park (SSLMP). Our study provided a first estimation of each source of contamination, particularly local ones, as only a few unpublished data were previously available. Results showed a ubiquitous contamination but a heterogeneous distribution of the contamination in the ecosystem of the marine park in relation with the location of human activities. Particularly, urban effluents were highlighted as an important source of stress at a local scale but a low contributor to global contamination compared to diffuse external inputs from the St. Lawrence and Saguenay rivers, which relative apportionment was estimated from 88 to 100% depending on the analysed pollutant. This huge discrepancy between sources is mainly driven by their daily discharge but also by some local hydrodynamic factors discussed in this paper. Moreover, a closer look at the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) distribution in intertidal sediments revealed the influence of maritime traffic. Finally, unexpected data were subject to a special focus. In the Bay of Sainte-Marguerite, an important site for belugas (endangered species of the Park), in absence of any local source of contamination, the highest level of contamination for PAH and some metals was recorded. Some hypotheses are discussed to explain observations and provide insight for further works on contamination fate in this bay. The information derived from the bulk analysis and multi-contaminant data provided good insights to enforce our understanding of anthropogenic stress in the SSLMP. Then, dataset was integrated to develop our tool. This first deployment of the methodology over a marine conservation area allowed to depict the regional environmental pressure from multiple anthropogenic sources of stress in the SSLMP. The RRM highlighted the mouth of the Saguenay Fjord and the coastal area of the Lower St. Lawrence Estuary as the subregions to be the most at risk and incriminated vessel traffic, sewage discharges and urban runoff as the main sources of stress in those areas. Moreover, the flexibility of this risk model allowed us to proactively explore future management options (to deal with environmental risks) and assess their probable benefits. The RRM predicts that the implementation of wastewater treatment plans (to solve contamination problems) and a reduction of the navigation pressure would decrease the global risk from 25 to 32% in the sub-regions identified as the most at risk. Finally, uncertainty and sensitivity analysis was used to provide preliminary insights on the RRM behaviour and performance, and to assist in guiding possible fine tuning in the data integration and focusing future studies to optimize the RRM and its uses.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Pelletier, Émilien
Informations complémentaires: Thèse présentée dans le cadre du programme de doctorat en océanographie en vue de l'obtention du grade de philosophiae doctor.
Mots-clés: Risque Environnement Environnemental Parc Marin Saguenay-Saint-Laurent Saguenay Saint-Laurent
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 12 janv. 2015 16:39
Dernière modification: 12 janv. 2015 16:39
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/887

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