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Les conditions chimiques et biologiques de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent connaissent d’importants changements

Les conditions chimiques et biologiques de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent connaissent d’importants changements depuis une dizaine d’années, selon les relevés que mène l’Institut Maurice-Lamontagne (IML) à chaque saison. Ces changements, qui concernent tant l’apport en oxygène que l’apport en nutriments et la production de phyto-plancton et de zooplancton à la base de la chaîne alimentaire des espèces marines, ne sont pas tous expliqués. Les chercheurs du ministère des Pêches et des Océans (MPO), croient néanmoins que la hausse des températures qui ont atteint des seuils record en 2022 (Pêche Impact, février 2023) soit en cause.

«En ce qui concerne la couche profonde en particulier, on pointe du doigt le changement de composition des masses d’eau qui nous proviennent de l’Atlantique et qui sont désormais presqu’à 100 % associées au Gulf Stream, précise Marjolaine Blais, biologiste en océanographie biologique. Donc ce sont des eaux plus chaudes qui sont également plus pauvres en oxygène et plus riches en nutriments.»

Les masses d’eaux qui entrent dans le Golfe par le détroit de Cabot mettent trois ans pour atteindre l’Estuaire. Entre 2009 et 2022, la température moyenne du Golfe au maximum profond situé entre 200 m et 300 m est notamment passée de 5,2 °C à 7 °C. De ce fait, l’IML a enregistré un minimum record d’oxygène l’an dernier, tant dans l’Estuaire qu’à l’entrée du Détroit de Cabot. Dans l’Estuaire, par exemple, le taux moyen de saturation en oxygène n’est plus que de 11 % à 12 %, à 300 m de profondeur. «Pour vous donner une idée, on peut dire que les seuils létaux débutent à 20 % pour les espèces les plus sensibles, et à partir de 10 %, il n‘y a à peu près aucun poisson ou invertébré d’intérêt commercial capable de survivre pendant une longue période. Donc, on se rapproche dangereusement de ça», souligne Mme Blais.

HYPOXIE EN EXPANSION

Le plus récent rapport de l’IML sur l’état de l’Estuaire et du Golfe, présenté aux médias à la mi-juin, démontre aussi une expansion des eaux profondes pauvres en oxygène, qu’on dit hypoxiques. «En termes de superficie, les eaux hypoxiques qui s’étendaient de l’Estuaire jusqu’à la pointe ouest de l’île d’Anticosti, s’étendent maintenant jusque vis-à-vis le centre d’Anticosti, dans le chenal profond, relève la biologiste. On voit aussi qu’il y a non seulement une expansion de la zone hypoxique en termes de superficie, mais également dans la structure verticale de la colonne d’eau. Ainsi, ces trois dernières années, les eaux situées à 200 m ont franchi le seuil de l’hypoxie, établi à 30 %, ce qui diminue d’autant le potentiel d’habitat pour certaines espèces.»

Le flétan du Groenland, qu’on appelle communément turbot, est une espèce commerciale associée aux eaux profondes de l’Estuaire. Il s’y trouve d’ailleurs une pouponnière de cette espèce de poisson de fond en déclin, indique Marie-Julie Roux, chercheure scientifique sur les écosystèmes halieutiques, l’écologie des pêches et le changement climatique. Elle signale cependant qu’il n’y a encore aucun lien de cause à effet clairement démontré entre ce déclin du stock et l’hypoxie des eaux.

«Il y a des effets anticipés de la diminution de l’oxygène dans l’Estuaire sur la population de turbot, nuance Mme Roux. On a démontré en laboratoire qu’une diminution de la concentration en oxygène peut avoir un impact négatif sur la croissance du turbot. Mais, quand on transpose les résultats du laboratoire en milieu naturel, on a toujours des surprises, parce que ce sont des espèces mobiles et donc, elles vont avoir différentes façons de s’accommoder. Mais encore là, dépendamment de l’échelle temporelle qu’on va considérer – court, moyen, long terme – on s’attend à ce qu’il y ait des impacts pour cette pouponnière-là. La tendance, s’il y en a une, va se préciser dans les années à venir.»

ÉLÉMENTS NUTRITIFS

L’IML constate également une diminution des inventaires des éléments nutritifs essentiels à la croissance du phytoplancton, dont le nitrate, dans la couche de surface. L’an dernier une anomalie négative record en nitrates a été enregistrée sur l’ensemble des eaux de surface du Golfe et de l’Estuaire, entre zéro et 50 m de profondeur. Marjolaine Blais en rapporte une réduction globale de 20 % depuis le début de la série temporelle initiée en 1999. Cette diminution pourrait en partie être expliquée par une hausse de la consommation par le phytoplancton puisque le MPO en a relevé une biomasse nettement au-dessus de la normale dans le nord-ouest du Golfe et autour de la péninsule gaspésienne, l’automne dernier.

«Et ça, c’est intéressant parce que c’est quelque chose qu’on voit depuis maintenant cinq ans dans ce secteur, fait valoir la biologiste. Il y a une tendance significative à la hausse de la biomasse automnale du phytoplancton et on pense qu’il y a probablement un lien à faire avec les tempêtes d’automne, qui sont de plus en plus fréquentes à cette saison et qui ramèneraient les éléments nutritifs vers la surface.»

En revanche, la concentration de nitrates est en augmentation constante depuis 1999 dans les profondeurs de 150 m et plus. La biologiste explique que c’est parce que la couche d’eau profonde du Golfe contient dorénavant une plus grande proportion d’eau du Gulf Stream, une masse d’eau longuement isolée de l’atmosphère, et dans laquelle les matières organiques dégradées se sont accumulées et ont été reminéralisées sous forme d’éléments nutritifs. «Plus l’eau est vieille, plus elle tend à s’enrichir en éléments nutritifs, dit-elle. C’est un peu une signature de cette masse d’eau-là, par rapport à l’eau du Labrador qui, elle, est récemment formée et est donc beaucoup plus riche en oxygène et plus pauvre en éléments nutritifs que celle du Gulf Stream.»

FLORAISON HÂTIVE

De plus, dans le cadre de ses relevés saisonniers des conditions océanographiques, chimiques et biologiques de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent, le MPO a remarqué que la floraison printanière 2022 du phytoplancton a été la plus hâtive de toute la série temporelle. La réduction du couvert de glace dont la superficie a diminué de plus des deux-tiers, passant d’une moyenne de 62 km3 au cours de la période 1991-2020 à seulement 20 km3 en 2023 selon les données de l’océanographe physicien Peter Galbraith, pourrait être en cause. C’est qu’elle permet à la lumière de filtrer plus tôt en surface et peut donc favoriser les floraisons printanières hâtives du phytoplancton.

Or, ce phénomène hâtif peut avoir un impact sur le développement du zooplancton, le deuxième maillon de la chaîne alimentaire marine, dont les plus grands copépodes qui connaissent une réduction d’abondance significative. Les scientifiques de l’IML ont également observé un développement hâtif chez l’un d’entre eux, le Calanus finmarchicus, l’an dernier. «Ces changements dans la composition et la phénologie de la communauté du zooplancton ont une influence sur la condition corporelle et le succès de reproduction de certains poissons pélagiques, expose Marie-Julie Roux. Ça inclut le maquereau, le hareng et le capelan. Par contre, il y a encore beaucoup de variabilités interannuelles et les effets varient selon les stocks. Il y a des gagnants et il y a des perdants.»

DES GAGNANTS

D’ailleurs, là où on avait du gros zooplancton, on retrouve aussi une abondance nouvelle de plus petits individus. Et des espèces à valeur commerciale telles que le homard et le sébaste dont les stocks atteignent des sommets historiques, ou encore le flétan de l’Atlantique en croissance soutenue depuis 2010, font sans contredit figure de gagnants. «Il va y avoir des différenciations locales dans le système, résume Mme Roux. On en voit déjà, avec la couche d’eau profonde qui se réchauffe, qui s’appauvrit en oxygène : on a une réponse négative de la crevette nordique, notamment, qui est une espèce totalement associée à cette couche-là. Par contre, d’autres espèces qui sont également associées à cette couche-là se portent bien : on parle du sébaste, on parle du flétan atlantique. Et donc, je dirais qu’on est globalement dans un système qui est en transition et les différences marquantes vont vraiment se prononcer à une échelle beaucoup plus locale. C’est ce qu’on voit présentement.»

Cependant, les chercheurs de l’IML se gardent de faire un lien de cause à effet entre la hausse de la température de l’eau et les biomasses élevées de sébaste et de flétan de l’Atlantique. Dans le cas du homard, pourtant, il est clairement établi que le réchauffement favorise une expansion de la superficie de son habitat thermique préférentiel. Selon les données du MPO, celle-ci est passée d’une moyenne de 35 607 km2 entre 1985-1995, à une moyenne de 49 323 km2 pour la période 2016-2020, ce qui représente une augmentation de 38,5 %.

«L’augmentation de la population du flétan Atlantique n’est pas liée aux changements dans l’environnement; on n’a pas de lien démontré pour l’instant, soutient Marie-Julie Roux. Par contre, ça fait partie des bonnes nouvelles : le flétan Atlantique va bien, c’est une tendance très claire, très nette, très marquée dans l’écosystème. Et pour le sébaste, le lien potentiel avec les variables environnementales c’est qu’on constate une diminution de la croissance des trois grosses cohortes présentes dans l’écosystème. On ne pense pas qu’elles vont atteindre les tailles adultes atteintes par le passé. Ça peut être dû en partie au réchauffement de l’eau dans la zone profonde, mais il y a clairement un effet de densité-dépendance parce qu’il y a beaucoup de sébastes et ils doivent se partager les ressources.»

Enfin, bien que l’hypoxie des eaux profondes de l’Estuaire gagne du terrain, il n’y a pas lieu de s’inquiéter qu’elle déborde éventuellement sur le plateau madelinien autour des Îles-de-la-Madeleine, dont la profondeur est limitée à environ 80 m. «Au niveau de l’oxygène, il n’y aura jamais de problème à de faibles profondeurs, affirme Marjolaine Blais. Parce que ces eaux-là sont suffisamment mélangées. Elles le sont régulièrement. Il suffit qu’une tempête passe, ça met toute la colonne d’eau en contact avec l’atmosphère et ça ré-oxygène tout ça. Donc quand on est à moins de 100 m d’eau, on parle d’une couche de surface qui a une jeunesse éternelle!»

ENVIRONNEMENT – pages 22-23 – Volume 36,3 Juin-Juillet-Août 2023

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Hélène Fauteux
Hélène Fauteux est diplômée en communications et journalisme de l'Université Concordia. Établie aux Îles-de-la-Madeleine depuis 1986, elle a développé une solide expertise en matière de pêche et de mariculture.
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