Trajectoire d'eutrophisation de la zone côtière du Kamouraska : approches biologiques et physico-chimiques

Julliard, Clara (2023). Trajectoire d'eutrophisation de la zone côtière du Kamouraska : approches biologiques et physico-chimiques. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 80 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Vulnérables aux activités humaines, les zones côtières sont le réceptacle des apports du bassin versant, tel que l'azote et le phosphore, issus principalement des intrants agricoles et autres rejets d'origine anthropique. Ces apports en nutriments, lorsqu'ils sont excessifs, peuvent générer des phénomènes d'eutrophisation côtière en stimulant la production de matière organique des écosystèmes. Les biomasses phytoplanctoniques ainsi que des algues opportunistes comme les algues vertes vont alors augmenter, entrainant une réaction en chaine pouvant aller jusqu'à une perte importante de biodiversité dans l'écosystème. Plusieurs évolutions des écosystèmes face à l'excès en nutriments jusqu'à leur réduction sont possibles, suivant ainsi différentes trajectoires d'eutrophisation. L'objectif principal de cette étude est de définir la trajectoire d'eutrophisation de la bande côtière du Kamouraska, influencée par de petits affluents de l'estuaire du Saint-Laurent. Pour cela, deux saisons de mesures ont été menées en 2019 et 2020, durant lesquelles des échantillonnages des eaux de surface et de la zone infralittorale ont été réalisés, dans des zones a priori sous et hors influence des rivières. Les producteurs primaires benthiques (diversité et biomasse des macrophytes, biomasse microphytobenthique) ainsi que les paramètres de la colonne d'eau (concentrations en azote, phosphore, matière particulaire en suspension et matière organique particulaire, chlorophylle a et, phéopigments) ont alors été échantillonnés et analysés. Les résultats ont montré que les concentrations en nutriments sont relativement faibles sur toute la zone d'échantillonnage (moyennes : 8,9 µmol NOx L-1 sur l'ensemble de la zone échantillonnée en 2019, 12,41 µmol NOx L-1 le long du transect du panache de la rivière Kamouraska en 2020). Ces indicateurs d'état sont très inférieurs aux concentrations observées dans des zones sujettes à l'eutrophisation côtière ailleurs dans le monde. De plus, les concentrations en chlorophylle a, (moyennes saisonnières : 2,55 et 1,91 mg chl a m-3 en 2019 et 2020 respectivement) ainsi que des biomasses d'algues vertes maximales de 171,2 g m-2 (strate du haut de plage, transect 1 en juin 2020) ne sont pas symptomatiques d'écosystèmes eutrophes. Les biomasses de producteurs primaires benthiques et planctoniques dans la zone côtière étaient similaires dans toute la zone d'échantillonnage, écartant l'hypothèse d'un effet des apports des rivières sur la productivité primaire. Ces indicateurs ne révèlent pas de phénomènes d'eutrophisation sur la bande côtière du Kamouraska. Toutefois, la présence d'un découplage saisonnier entre les concentrations maximales en nutriments et la phénologie des producteurs primaires de la zone côtière n'exclut pas que ces écosystèmes puissent suivre une trajectoire d'eutrophisation avec seuil, ce seuil n'étant actuellement pas encore franchi. Dans les cas où les indicateurs d'eutrophisation ne révèlent pas de phénomène d'eutrophisation côtière, la mise en place d'un indice de vulnérabilité est essentielle pour suivre l'évolution et gérer les zones potentiellement sensibles à l'eutrophisation côtière, notamment dans l'estuaire du Saint-Laurent où cette problématique reste encore très peu étudiée. -- Mot(s) clé(s) en français : eutrophisation côtière; trajectoire; indicateurs; nutriments; producteurs primaires benthiques; phytoplancton. --
ABSTRACT : Vulnerable to human activities, coastal zones are the receptacle of inputs from the watershed, such as nitrogen and phosphorus, mainly from agricultural inputs and other anthropogenic sources. These nutrient inputs, when excessive, can generate coastal eutrophication phenomena by stimulating the production of organic matter in ecosystems. Phytoplankton biomass as well as opportunistic algae such as green algae will then increase, leading to a chain reaction that can result in a significant loss of biodiversity in the ecosystem. Several evolution of the ecosystems in front of the excess of nutrients until their reduction is possible, following various trajectories of eutrophication. The main objective of this study is to define the eutrophication trajectory of the Kamouraska coastal zone, influenced by small tributaries of the St. Lawrence Estuary. To this end, two seasons of measurements were conducted in 2019 and 2020 during which surface water and intertidal zone sampling were carried out, in areas a priori identified under and outside the influence of rivers. Benthic primary producers (macrophyte diversity and biomass, microphytobenthic biomass) as well as water column parameters (nitrogen, phosphorus, suspended particulate matter and particulate organic matter concentrations, chlorophyll a and, pheopigments) were sampled and analysed. The results showed that nutrient concentrations are relatively low over the entire sampling area (average: 8.9 µmol NOx L-1 over the entire sampled area in 2019, 12.41 µmol NOx L-1 along the Kamouraska River plume transect in 2020). These status indicators are much lower than the concentrations observed in areas subject to coastal eutrophication elsewhere in the world. In addition, chlorophyll a concentration (seasonal averages: 2.55 and 1.91 mg chl a m-³ in 2019 and 2020, respectively) and maximum green algal biomass of 171.2 g m 2 (upper beach stratum, transect 1 in June 2020) are not symptomatic of eutrophic ecosystems. Biomass of benthic and planktonic primary producers in the nearshore zone were similar throughout the sampling area, river inputs unlikely having any effect on primary productivity. These indicators do not reveal any eutrophication phenomena in the Kamouraska coastal zone. However, the presence of a seasonal decoupling between maximum nutrient concentrations and the phenology of primary producers in the coastal zone does not rule out the possibility that these ecosystems may be following a threshold eutrophication trajectory, although this threshold has not yet been crossed. In cases where eutrophication indicators do not reveal coastal eutrophication, the establishment of a vulnerability index is essential to monitor the evolution and manage areas potentially sensitive to coastal eutrophication, particularly in the St. Lawrence Estuary, where this issue is still very understudied. -- Mot(s) clé(s) en anglais : coastal eutrophication; trajectory; indicators; nutrients; benthic primary producers; phytoplankton.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Noisette, Fanny
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Winkler, Gesche et Nozais, Christian H.
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés :	Eutrophisation; Littoral; Kamouraska, Région de (Québec); Productivité primaire (Biologie); Indicateurs biologiques.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	18 janv. 2024 16:54
Dernière modification :	18 janv. 2024 16:54
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2824

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