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

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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(trice) de mémoire/thèse : Pelletier, Émilien
Information complémentaire : 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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