Zone d'étude

Le développement du modèle prédictif PdlP s’est fait sur deux bassins versants, ceux de la rivière Yamaska et du lac Massawippi, sous-bassin versant (SBV) hydrographique de la rivière Saint-François (figure 1). Ces bassins présentent des caractéristiques variées en termes morphologique, pédologique, topographique et agricole. Ces bassins versants s’inscrivent dans un contexte similaire : (i) de représentativité des problématiques de la contamination microbienne (ii) de présence d’étendus d’eau voués aux activités récréotouristiques, et (iii) de bassin typique perturbé par l’activité agricole et les pesticides.

Figure 1. Les bassins versants de l’étude

3.5.1. Aperçu des bassins hydrographiques du lac Massawippi et de la Yamaska

Le bassin hydrographique de la rivière Yamaska draine une vaste région dont la superficie est de 4 784 km2_{. Il est situé sur la rive sud du fleuve Saint-Laurent, entre les rivières Richelieu et}

Saint-François. Ce BV est drainé par trois principaux tributaires, dont les rivières Noire, Yamaska-Nord et Yamaska Sud-Est. Il se subdivise en sept sous-bassins versants de deuxième niveau dont : Yamaska Sud-Est, Yamaska-Nord, Yamaska, Noire, Salvail, Pot-au-Beurre et David (Annexe 1). Le BV de la Yamaska chevauche deux régions physiographiques naturelles : les basses-terres du Saint-Laurent situées en aval de la rivière et les Appalaches, en amont. Ces deux

reliefs contrastés confèrent au BV une occupation particulière de son territoire. Ainsi, en raison des fortes pentes et des sols à texture grossière, la partie du BV située dans les Appalaches est plus vouée aux activités de loisir en milieu naturel. Cependant, les basses-terres fertiles se caractérisent par l’agriculture, les activités urbaines et industrielles (APPEL, 2012). Chacune de ces régions occupe près de 50 % de la superficie du BV. Au niveau de l’occupation du sol, près de 63 % du bassin de la rivière Yamaska est occupé par des terres agricoles dédiées majoritairement à la production végétale et à la culture fourragère (APPEL, 2012). La forêt occupe 31 % de la superficie totale alors que les territoires urbains, les étendues d’eau et les autres affectations occupent 6 % de la surface restante. Pour ce qui est de la production animale, elle est prédominée par une grande production porcine, laitière et avicole. Ces productions représentent respectivement 58 %, 21 % et 13 % du cheptel du BV et correspondent à 92 % du nombre total d’unités animales (UA) du bassin. Au total, on dénombre plus de 314 500 UA sur ce BV, ce qui représente près de 17,5 % des UA du Québec.

Le BV du lac Massawippi est un SBV de 2e _{niveau du BV de la rivière St-François}

principalement situé en Estrie (figure 1). Avec une superficie de 610 km2_{, il est limité à l’ouest}

par le BV du lac Memphrémagog et à l’est par celui de la rivière Massawippi (RAPPEL, 2006). Au sud, une partie du bassin se trouve aux États-Unis. Le BV du lac Massawippi est drainé par dix-sept tributaires dont les principaux sont : les ruisseaux Niger, le Brook, le Pont couvert, le McConnell, le Webster, le Abbott et finalement les rivières la rivière Coaticook et Tomifobia (Annexe 2). Ce BV est composé de neuf sous-bassins versants de 3e _{niveau dont le plus}

important en superficie est celui de la rivière Tomifobia avec une superficie de 437 km2_{. Le plus}

petit SBV est celui du ruisseau « Pères-Servites » avec 4 km2 _{de superficie (COGESAF, 2006).}

Au niveau topographique, le BV du lac Massawippi se situe à l’intérieur de l’unité physiographique des Appalaches, caractérisée par un relief accidenté et vallonné (Gélinas et Direction générale des eaux, 1977). Au niveau de l’occupation du sol, la forêt occupe 54 % du BV du lac Massawippi. L’agriculture représente 32 % de l’occupation du territoire, avec près de 80 % des sous-bassins considérés « agricoles ». On y trouve majoritairement (61 %) des prairies, des pâturages et des champs. 28 % de cette superficie est consacrée aux céréales et aux protéagineux. L’acériculture occupe 6 % tandis que les arbres de noël représentent 5 % de la superficie cultivée. Au niveau des productions animales, l’élevage du bovin laitier est le type d’élevage le plus fréquemment rencontré dans ce BV. Il compte 42 % du cheptel, tandis que la

production représente 31 % des unités animales. Le sous-bassin de la rivière Tomifobia compte la plus grande proportion d’unités animales par rapport à la superficie en culture avec 1,78 UA par hectare (RAPPEL, 2006).

Pour la généralisation du modèle et sa transférabilité sur d’autres bassins versants, nous proposons de travailler sur un ensemble de petits sous-bassins hydrographiques, appartenant aux bassins versants susmentionnés.

3.5.2. Choix des sous-bassins versants de l’étude

Le choix des sous-bassins versants a été effectué en fonction du paramètre principal étudié qui est le flux de coliformes dans les eaux. Dans un premier temps, les bassins sont sélectionnés en fonction de l’intérêt qu’ils représentent face à cette problématique de la contamination microbienne des eaux, bien évidemment de la disponibilité des données requises. Il s’agit plus précisément du nombre minimal de station d’échantillonnage par SBV. Se référant aux études antérieures de Turgeon (2011), un minimum de trois stations d’échantillonnage par SBV a été fixé. Le deuxième critère de sélection est fonction de la superficie. De ce fait, les sous-bassins versants ayant une superficie comprise entre 20 km2 _{et 400 km}2 _{ont été sélectionnés. Pour une}

certaine hétérogénéité physique des sous-bassins versants, une autre sélection a été faite en fonction de l’hétérogénéité au niveau de la pédologie et de la morphologie. Plusieurs études (Fenlon et al., 2000 ; Kay et al., 2005b) ont mentionné que le rôle de la pédologie dans le transport des bactéries est primordial. De ce fait, la couverture pédologique et le relief des sous- bassins versants nous sont apparus comme les caractères les plus sélectifs pour apprécier l'hétérogénéité physique des bassins versants considérés. Les paramètres pris en compte ici sont la texture, le drainage des sols et les gradients de pente. Pour ce faire, les bassins sélectionnés ont été ceux qui présentent la plus grande diversité des types de sol et la plus grande disparité de valeurs de pente. Après avoir travaillé sur le critère de diversité des types de sol par SBV, nous avons pris en compte l’hétérogénéité spatiale afin d’effectuer un choix final. Les sous-bassins versants devaient donc être agricoles et peu urbanisés. Nous avons ainsi considéré les superficies agricoles comme critère de sélection et les bassins versants dont la superficie agricole est supérieure à 25 % ont été considérés comme BV à vocation agricole. Ce dernier critère a permis d'établir un choix final de sept sous-bassins. Trois de ces derniers appartenant au BV du Lac Massawippi ont été utilisés pour la calibration. Les quatre autres (deux dans les Terres-basses et

deux dans les Appalaches) appartenant au BV de la Yamaska, ont été utilisés pour la transposition du modèle. Un descriptif des sous-bassins versants est présenté au tableau 1. Tableau 1. Caractéristiques des bassins versants à l’étude