Établissement d’un cadre de surveillance régional à l’appui de l’évaluation des effets cumulatifs et d’une gestion adaptative pour la rivière Grand

Mark Servos, Ph.D., titulaire de la Chaire de recherche du Canada en protection de la qualité de l’eau, Département de biologie, Université de Waterloo (2012-2014)

Enjeu

Le bassin versant de la rivière Grand, situé dans le sud-ouest de l’Ontario, est menacé par de nombreux facteurs de stress ayant des origines diverses, comme les décharges d’eaux usées municipales et industrielles, les activités agricoles, le développement urbain et les dépôts atmosphériques. La nature et le nombre de ces facteurs de stress rendent difficiles la surveillance, l’analyse et la gestion du bassin versant et la complexité des multiples municipalités, organismes de règlementation et industries présents dans ce bassin versant complique encore davantage la tâche. L’étude de ces enjeux complexes par l’équipe de recherche, dirigée par Mark Servos, contribuera à l’élaboration d’un cadre de surveillance intégrée à l’échelle du bassin versant pour la rivière Grand.

Le projet vise à répondre à trois grands besoins du Consortium du bassin versant de la rivière Grand : 1) synthétiser les résultats des recherches et études de biosurveillance antérieures et actuelles dans le bassin versant de la rivière Grand et élaborer une approche de surveillance afin de déterminer les indicateurs biologiques permettant de détecter les changements causés par les facteurs de stress à l’échelle du bassin versant; 2) approfondir nos connaissances scientifiques des relations entre les processus biologiques, physiques et chimiques dans la rivière; 3) établir un cadre de biosurveillance régional pour prévoir les changements dans le bassin versant.

Projet

Les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques des rivières sont très complexes et varient énormément d’une extrémité à l’autre d’un bassin versant et elles peuvent changer de façon radicale avec le temps. De nombreuses études se sont penchées sur les facteurs qui altèrent les écosystèmes et les communautés le long d’une rivière et l’influence de facteurs comme l’écoulement, la connectivité et la diversité des habitats. Il n’est donc pas étonnant que la tâche de détection des changements dans les écosystèmes et les communautés soit ardue et qu’elle nécessite une excellente compréhension de la variabilité induite dans le système par des facteurs de stress naturels et provoqués par l’homme. Dans la présente étude, les chercheurs examineront les relations prévisionnelles entre les processus biologiques, physiques et chimiques dans la rivière afin de renforcer l’interprétation des indicateurs biologiques qui réagissent aux changements ou aux facteurs de stress dans le bassin versant.

Le Consortium du bassin versant de la rivière Grand a pour objectif d’élaborer et mettre en œuvre un cadre intégré de surveillance du bassin versant. Ce projet, sous la direction de Mark Servos, fournira au consortium des données fondamentales dans trois principaux secteurs. L’équipe effectuera une synthèse des recherches et études de biosurveillance antérieures et actuelles du bassin versant de la rivière Grand, incluant les données disponibles sur la qualité et de la productivité de l’eau, la distribution et l’abondance d’organismes dans la rivière Grand. Les chercheurs mettront au point une méthode de recherche ou de surveillance pour déterminer les indicateurs biotiques les plus susceptibles de détecter les changements dus aux facteurs de stress dans le bassin versant, de l’amont au cours inférieur de la rivière. L’équipe du projet cherche à mieux comprendre les relations entre les processus biologiques, chimiques et physiques en vue de développer des outils pour décrire comment les indicateurs biotiques réagissent aux changements et aux facteurs de stress dans le bassin versant.

Produits

Il y a déjà eu plusieurs rencontres axées sur les utilisateurs dans le cadre de ce projet de recherche:

• Réunion conjointe de l’équipe de recherche et du consortium – Grand River Conservation Authority, Cambridge (Ontario)
• Dialogue établi entre chercheurs et utilisateurs, Université de Waterloo, Waterloo (Ontario)
• Rencontre des chercheurs pour l’examen et la planification de l’évaluation environnementale de portée générale de la rivière Grand (des représentants du Consortium ont été invités à y participer) – Université de Waterloo, Waterloo (Ontario)
• Rencontre entre groupes de travail du RCE, Saint John (Nouveau-Brunswick)
• Rencontre avec la région de Waterloo pour présenter les progrès de la recherche, Waterloo (Ontario)
• Groupe de travail sur les effets cumulatifs des ruisseaux en amont. Ministère des Ressources naturelles de l’Ontario et office de protection de la nature de Toronto, Ottawa (Ontario)

De plus, les chercheurs ont eu l’occasion de présenter plusieurs exposés sur leur recherche:

• Servos et coll. Assessing the environmental risk of emerging contaminants in municipal wastewater, Réseau canadien de l’eau, Ottawa (Ontario)
• Servos, M. Wastewater watersheds and the War of 1812: win, lose or tie? 5e édition de la conférence de l’Association canadienne des eaux potables et usées, Hamilton (Ontario)
• Tetreault et coll. One fish, two fish, boy fish or girl fish? Does feminization of male fish lead to community level impacts? Série de séminaires de la section laurentienne de la SETAC, Burlington (Ontario)
• Servos, M. The effects of wastewater on fish populations, réunion annuelle du Water Institute, Waterloo (Ontario)
• Servos, M. Fish responses to wastewater in the Grand River, Institute for the Environment, Université de Brunel, Uxbridge (Angleterre)
• Servos et coll. Effects of wastewater effluents in the Grand River, Ontario, on the reproductive function of fish, American Water Resources Association, Denver (Colorado)

Ce projet de recherche a aussi donné lieu à la publication d’articles scientifiques:

• Tetreault et coll. « Fish community responses to multiple municipal wastewater inputs in a watershed », Integrated Environmental Assessment Management, publication en ligne (2013), http://dx.doi.org/ 10.1002/ieam.1364.
• Tanna et coll. « Occurrence and degree of intersex (testis-ova) across an urban gradient in the Grand River, Ontario, Canada », Environ. Toxicol. Chem., publication en ligne (2013), http://dx.doi.org/10.1002/etc.2262.

Résultats

• Meilleures connaissances des relations entre les processus biologiques, chimiques et physiques dans la rivière Grand permettant de concevoir des outils plus efficaces pour mesurer et prévoir les changements biologiques dans le bassin versant.
• Modifications dans les pratiques liées à l’identification d’indicateurs précoces de changements associés à d’importants facteurs de stress et leurs effets cumulatifs, de sorte que le Consortium du bassin versant de la rivière Grand puisse adopter des techniques de gestion adaptative de la rivière et, ainsi, améliorer et protéger les services et les composantes inestimables de l’écosystème.
• Contribution à la future création du cadre de travail visant à intégrer et interpréter les données de surveillance environnementale qui permettront l’évaluation à long terme du succès des politiques et mesures de gestion prises dans l’ensemble du bassin versant.
• Développement de solides assises scientifiques pour aider les gestionnaires de l’eau à effectuer des évaluations biologiques pour aider à suivre les progrès dans l’atteinte des objectifs énoncés dans le Plan de gestion de la rivière Grand (Grand River Water Plan).