OUTIL DIAGNOSTIQUE DÉCRIVANT LA QUALITÉ DE L’HABITAT DE L’OMBLE DE FONTAINE EN RIVIÈRE AU QUÉBEC PHASE II : RAPPORT DES ACTIVITÉS DE VALIDATION
ET RECOMMANDATIONS par
Stephanie Lachance
Faune et Parcs Québec Avril 1999
Référence à citer :
LACHANCE, S. 1999. Outil diagnostique décrivant la qualité de l’habitat de l’omble de fontaine en rivière au Québec. Phase II : Rapport des activités de validation et recommandations. Faune et Parcs Québec, Direction de la faune et des habitats. 31 p.
Dépôt légal - Bibliothèque nationale du Québec, 1999 ISBN : 2-550-34648-3
TABLE DES MATIÈRES
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TABLE DES MATIÈRES ... iii
LISTE DES TABLEAUX ET ANNEXE... v
1. INTRODUCTION ...1
2. MATÉRIEL ET MÉTHODES...3
2.1 Analyse sommaire...3
2.2 Analyse détaillée ...5
3. RÉSULTATS ET RECOMMANDATIONS PARTICULIÈRES ...8
3.1 Analyse sommaire...8
3.1.1 Sensibilité aux eaux acides ...8
3.1.2 Température maximale estivale de l’eau ...10
3.1.3 Proportion de fosses ...12
3.1.4 Qualité du substrat des frayères potentielles ...12
3.1.5 Présence d’autres espèces ichtyologiques...14
3.1.6 Classement des rivières ...15
3.2 Analyse détaillée ...16
3.2.1 Sensibilité aux eaux acides et qualité sommaire de l’eau ...16
3.2.2 Classe thermique du cours d’eau ...17
3.2.3 Proportion de fosses ...18
3.2.4 Qualité du substrat des frayères potentielles ...19
3.2.5 Présence d’autres espèces ichtyologiques...20
3.2.6 Classement des rivières ...21
4. CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS GÉNÉRALES ...23
REMERCIEMENTS...27
LISTE DES RÉFÉRENCES ...28
LISTE DES TABLEAUX ET ANNEXE
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Tableau 1. Évaluation des variables retenues dans le cadre de la validation de l’analyse sommaire. ...9 Tableau 2. Indices de qualité (IQ)1 associés à chacune des variables
mesurées dans le cadre de la validation de l’analyse sommaire. ...9 Tableau 3. Évaluation des variables retenues dans le cadre de la
validation de l’analyse détaillée ...16 Tableau 4. Indices de qualité (IQ)1 associés à chacune des variables
mesurées dans le cadre de la validation de l’analyse détaillée ...17
Annexe 1. Nomogramme d’acceptabilité thermique des rivières pour l’omble de fontaine au Québec. ...31
1. INTRODUCTION
Dans la foulée de la Stratégie mondiale de la conservation, le Québec s’est doté d’un projet de développement de la gestion intégrée des ressources renouvelables (forêt, faune et eau), lequel prend aussi en considération la protection du paysage (Gouvernement du Québec, 1991). Dans le cadre de ce vaste projet, l’un des objectifs poursuivis consistait à déterminer la disponibilité et la valeur des habitats pour différentes espèces fauniques.
Dans ce contexte, un outil diagnostique de l’habitat de l’omble de fontaine en rivière a été développé dans la phase I (Therrien et Lachance 1997). Celui-ci prend la forme d’un indice de qualité de l’habitat classique (par ex. Raleigh 1982) et s’appuie sur des variables, autres que morphométriques, jugées les plus applicables pour le Québec, parmi l’ensemble de celles utilisées dans les modèles existants. Il se veut un outil complémentaire au programme de calcul de la production potentielle de l’omble de fontaine en rivière, Potsafo 2.0 (Lachance et Bérubé 1999a), lequel se base uniquement sur l’habitat physique pour établir la capacité de production de l’espèce en rivière.
L’outil diagnostique a été développé entièrement sur des bases théoriques et empiriques. L’approche proposée exige l’évaluation de cinq variables indicatrices, de deux manières, soit par une analyse sommaire à l’aide de cartes et de recherches d’informations et par une analyse détaillée impliquant des travaux de terrain.
L’exercice de validation a été entrepris à la fois pour l’analyse sommaire et pour l’analyse détaillée. Certaines restrictions logistiques ont limité à quatre rivières l’étendue de la validation de la méthode de terrain.
Les objectifs de ce rapport visent à présenter les résultats obtenus au cours de l’exercice de validation et à émettre des recommandations quant à l’usage futur de l’outil diagnostique.
2. MATÉRIEL ET MÉTHODES
Les variables à mesurer étaient les suivantes :
Analyse sommaire Analyse détaillée
• Sensibilité aux eaux acides • Sensibilité aux eaux acides et qualité de l’eau
• Température maximale estivale de l’eau
• Classe thermique du cours d’eau
• Proportion de fosses • Proportion de fosses
• Qualité du substrat des frayères potentielles
• Qualité du substrat des frayères potentielles
• Présence d’autres espèces ichtyologiques
• Présence d’autres espèces ichtyologiques
La méthodologie est présentée de façon synthétique. Le lecteur qui désire obtenir de plus amples informations est invité à consulter Therrien et Lachance (1997).
2.1 Analyse sommaire
Le choix des rivières s’est fait en tenant compte de la disponibilité des données de la pêche sportive en tant qu’indice de l’abondance de la population de l’omble de fontaine et de l’existence de données de photo-interprétation valides.
La sensibilité aux précipitations acides a été évaluée à l’aide des cartes élaborées par la Direction des écosystèmes aquatiques du ministère de l’Environnement du Québec, fournies dans Therrien et Lachance (1997), concernant la distribution du pH et des concentrations en calcium et aluminium filtré au Québec.
La température maximale estivale a été estimée à partir des valeurs inscrites dans la banque de données de la qualité du milieu aquatique (BQMA) aux mois
de juillet et août pour les stations les plus proches possible du secteur d’intérêt de la rivière à évaluer.
La proportion de fosses a été déterminée à partir des résultats de la photo- interprétation.
La qualité des frayères pour la survie des oeufs et des alevins a été estimée en combinant deux approches. La première évalue le pourcentage de substrats fins à partir de la superficie en routes dans les bassins versants des rivières à l’étude à l’aide de la relation suivante tirée de Cederholm et Reid (1987) :
SF = 5,74 + 2,05 SBR
où SF = pourcentage de substrats fins;
SBR = pourcentage de la superficie du bassin représentée par des routes.
La seconde utilise ce pourcentage de substrats fins et le met en relation avec la survie des oeufs jusqu’à l’émergence telle que calculée pour la truite steelhead (Reiser et White, 1988). Les mesures de longueur de routes ont été prises, à l’aide d’un curvimètre, sur les cartes 1 :20 000 les plus récentes possibles fournies par le ministère des Ressources naturelles. À chaque catégorie de route non pavée, soit primaire, secondaire ou tertiaire, étaient associées les largeurs suivantes : 6,5 m, 5,25 m et 4 m (Racine et Roussel 1992). La largeur de la route était augmentée de 50% pour tenir compte de l’emprise et ensuite multipliée par la longueur totale pour obtenir la superficie routière. Cette dernière était ensuite divisée par la superficie de la portion du bassin versant comprenant le secteur de rivière d’intérêt, tel que déterminé par planimétrie sur des cartes topographiques à l’échelle 1 :50 000.
La présence d’autres espèces ichtyologiques a été vérifiée à partir des dossiers régionaux du MEF concernant les rivières en cause.
L’indice de l’abondance des ombles utilisé est la biomasse par jour de pêche, estimée au moyen des enregistrements de captures sportives.
2.2 Analyse détaillée
Les rivières ont été choisies afin de représenter plusieurs régions du Québec. De plus, les rivières devaient être inexploitées ou faiblement exploitées afin de refléter des densités de poissons typiques d’une rivière à omble de fontaine. La rivière Montmorency (secteur amont) dans la réserve faunique des Laurentides, la rivière Mistigougèche dans la région du Bas-Saint-Laurent, le ruisseau Saint- Louis dans le parc du Mont-Tremblant et le ruisseau Pelletier dans la région des Monts Valins au Saguenay ont été retenus sur recommandation des biologistes en place dans les régions.
Tous les échantillonnages ont été faits au cours du mois d’août 1997, soit en période d’étiage, à l’exception de l’évaluation de la sensibilité des cours d’eau aux précipitations acides. Dans ce dernier cas, ainsi que pour l’analyse sommaire de la qualité de l’eau, un échantillonnage a été fait en période de dégel printanier lors du choc acide. Les variables suivantes ont été mesurées : le pH, l’alcalinité totale (mg/L CaCO3), les sulfates (mg/L SO4) et le carbone organique dissous (COD) (mg/L C). Par la suite, ces valeurs ont été incorporées au nomogramme de classification des lacs (Bérubé et Dupont 1994).
Afin d’estimer la classe thermique du cours d’eau, la température maximale de l’air et celle de l’eau à 17 heures ont été notées, suite à quelques jours de beau temps. Ces valeurs ont été reportées sur le nomogramme d’acceptabilité thermique des rivières du Québec pour l’omble de fontaine (annexe 1).
Les stations de pêche ont été examinées afin de déterminer la proportion de fosses et leur qualité, selon les critères établis par Therrien et Lachance (1997) soit la profondeur de la fosse, la présence de couvert sous toutes formes à l’intérieur de celle-ci et sa superficie relative à la largeur de la rivière.
La qualité du substrat dans les frayères potentielles a été déterminée à partir d’échantillons récoltés dans les secteurs qui semblaient propices à la fraie, c’est- à-dire aux endroits où l’on retrouvait des particules d’un diamètre variant de 10 à 50 mm, une vitesse de courant de l’ordre de 15 cm/s et une profondeur entre 15 et 30 cm. Ces échantillons ont été soumis à une analyse granulométrique au Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec. Ceci a permis le calcul de l’indice de fredle (fi) et du pourcentage de survie des oeufs qui peut en découler, selon Lotspeich et Everest (1981) :
% survie = 83,54 log10 (fi) + 21,24
La présence d’autres espèces ichtyologiques a été vérifiée lors des pêches à l’électricité effectuées en vue d’évaluer la densité et la biomasse des ombles de fontaine. Pour ce faire, le lit de la rivière était balayé à l’aide d’un appareil de pêche à l’électricité de marque Coffelt en utilisant un courant continu et une puissance approximative de 120 W, le voltage pour atteindre cette puissance variant selon les conditions de profondeur et de minéralisation des eaux. Il y avait en tout temps un pêcheur et deux assistants munis de filets de récupération afin de minimiser l’échappement de poissons. Une attention particulière était portée afin de fouiller efficacement toutes les surfaces sous la végétation surplombante. Dans chacune des deux stations fermées dont les extrémités étaient bloquées à l’aide de seines, au moins trois passes étaient effectuées de façon à ce que l’on obtienne un nombre décroissant régulier dans les captures de passe en passe. Pour les stations fermées, la population était évaluée par la méthode de Zippin (Zippin 1958). Ceci permettait par la suite de
mesurer l’efficacité du pêcheur puis d’estimer les densités relatives de poissons dans les stations ouvertes où une seule passe était effectuée.
Tous les ombles de fontaine capturés étaient pesés (± 0,05 g) et mesurés (± 0,5 mm LT).
3. RÉSULTATS ET RECOMMANDATIONS PARTICULIÈRES
Pour chacune des formes d’analyse et chacune des variables utilisées, cette section présente les résultats obtenus, l’indice de qualité associé à ce résultat, les problèmes rencontrés et les recommandations qui en découlent.
3.1 Analyse sommaire
3.1.1 Sensibilité aux eaux acides
Les résultats sont présentés au tableau 1. Les rivières de la réserve faunique Mastigouche se distinguent des rivières de la réserve faunique des Laurentides par une concentration en calcium et un pH généralement plus élevés. Selon ces caractéristiques, l’indice de qualité pour la sensibilité aux précipitations acides, IQSA, serait respectivement de 0,8 et 0,5 pour les deux réserves (tableau 2). À l’intérieur d’une même réserve, les rivières présentent toutes le même indice de qualité. La comparaison de la valeur des IQSA entre les deux réserves semble refléter la réalité, les plans d’eau de la réserve des Laurentides étant plus faiblement minéralisés que ceux de la réserve Mastigouche et présentant, en général, des pH plus acides. Par contre, il y a des cas d’exception et il n’est pas possible de les détecter à cette échelle.
Les cartes élaborées dans le rapport de Therrien et Lachance (1997) ne comportent pas suffisamment de repères géographiques permettant de positionner adéquatement la rivière à caractériser. L’estimation demeure donc très approximative. La superposition d’un réseau hydrographique à ces cartes faciliterait grandement le travail.
Tableau 1. Évaluation des variables retenues dans le cadre de la validation de l’analyse sommaire.
Rivière Sensibilité aux précipitations acides
Température maximale
Nombre de
Qualité des
Présence d’autres
pH Al
(mg/L) Ca (mg/L)
estivale (°C)
fosses frayères1 espèces ichtyologiques Laurentides
Cavée > 5,5 >0,2 <0,2 18,1 0 0,5 Catostomidés
Jacques-Cartier 5,2-5,5 0,1-0,2 <0,2 18,1 0 0,5 Catostomidés Jacques Cartier
nord-ouest
5,2-5,5 0,1-0,2 <0,2 18,1 0 0,4 Catostomidés
Launière 5,2-5,5 0,1-0,2 <0,2 18,1 1 0,3 Catostomidés
du Milieu 5,2-5,5 0,1-0,2 <0,2 18,1 0 0,3 Catostomidés
Montmorency 5,2-5,5 0,1-0,2 <0,2 14,6 0 0,5 Aucune
Mastigouche
Des Iles >5,5 0,1-2,0 2,0-3,0 21,4 1 0,2 Catostomidés
Du Loup >5,5 0,1-2,0 2,0-3,0 21,4 5 0,6 Catostomidés
1) km2route/ km2bassin (%)
Tableau 2. Indices de qualité (IQ)1 associés à chacune des variables mesurées dans le cadre de la validation de l’analyse sommaire.
Rivière IQSA IQTM IQPF IQSF IQEI IQG Rendement de
pêche sportive
pH Al Ca Moy. (kg/j.p.)
Laurentides
Cavée 1,0 0,2 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,68
Jacques-Cartier 0,7 0,7 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,45
Jacques Cartier nord-ouest
0,7 0,7 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,76
Launière 0,7 0,7 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,48
du Milieu 0,7 0,7 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,42
Montmorency 0,7 0,7 0,2 0,5 1,0 N.D. 1,0 1,0 0,5 0,41
Mastigouche
Des Îles 1,0 0,7 0,7 0,8 0,85 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,36
Du Loup 1,0 0,7 0,7 0,8 0,85 N.D. 1,0 0,5 0,5 0,16
1) IQSA : indice de qualité pour la variable de sensibilité aux précipitations acides IQTM : indice de qualité pour la variable de température maximale estivale de l’eau IQPF : indice de qualité pour la variable de la proportion de fosses
IQSF : indice de qualité pour la variable de la qualité du substrat des frayères
IQEI : indice de qualité pour la variable de la présences d’autres espèces ichtyologiques IQG : indice de qualité global
Un projet de numérisation des bassins versants est actuellement en cours à la Direction du milieu hydrique du ministère de l’Environnement du Québec. Cet exercice devrait permettre de solutionner le problème rencontré puisque les nouvelles bases de données permettront de visualiser le réseau hydrique et les données de qualité de l’eau sous un même format cartographique.
Il est donc recommandé de créer de nouvelles cartes incorporant les paramètres de sensibilité des cours d’eau aux précipitations acides et le réseau hydrographique, dès que possible. Jusqu’à ce que ces cartes soient créées, l’estimation de l’IQSA par la méthode sommaire doit être considérée comme une indication préliminaire.
3.1.2 Température maximale estivale de l’eau
La température maximale enregistrée pour les rivières de la réserve des Laurentides variait de 14,6 à 18,1°C, alors que celle de la réserve Mastigouche était de 21,4°C (tableau 1). Selon ces résultats, l’indice de qualité pour la température maximale estivale de l’eau, IQTM, serait de 1,0 et 0,85 respectivement pour les deux réserves (tableau 2). Ces évaluations évoquent bien les différences de température de l’eau observées entre les deux réserves fauniques. Les deux territoires offrent des eaux assez froides pour l’omble de fontaine, mais la réserve Mastigouche est située à une latitude et à une altitude plus faibles, ce qui lui procure un environnement thermique plus chaud.
Les données proviennent de stations souvent assez éloignées et demeurent fragmentaires. Nous disposions de données pour la rivière Jacques-Cartier à Tewkesbury (station 05080004) en 1973 et de 1990 à 1996. Comme les rivières Cavée, Launière et du Milieu font partie du bassin de la rivière Jacques-Cartier, nous avons utilisé les valeurs obtenues pour cette dernière afin de caractériser les températures des autres rivières dans le bassin. Par contre, la station d’échantillonnage se trouve nettement au sud de la zone à décrire, dans une
région où il y a un début d’urbanisation et d’agriculture. La station pour la rivière Montmorency (station 05100004) se trouve à 0,3 km en amont de la rivière Blanche, soit près de la limite sud-est de la réserve faunique des Laurentides. Il n’y avait des données disponibles que pour 1968 à 1972. Pour les rivières de la réserve faunique Mastigouche, des données étaient disponibles pour une station sise à la limite sud de la réserve, sur la rivière du Loup (05280020), entre 1990 et 1996. Ces données ont donc aussi été appliquées à la rivière des Îles. Les données étaient généralement prises à trois ou quatre reprises par mois et à des heures variables. Dans un premier temps, nous avions utilisé la valeur maximale de température de l’eau enregistrée pour estimer l’indice de qualité pour cette variable. Cette valeur ne correspondait pas à la réalité thermique de ces rivières.
Par exemple, la rivière du Loup serait incapable de supporter une pêcherie à omble de fontaine si l’on se fie à la température maximale enregistrée qui est de 25°C. De même, le potentiel de la rivière Montmorency serait grandement diminué avec une température maximale de 22,2°C. L’image offerte par ces valeurs ne correspondrait pas au régime thermique réel de cette rivière, qui est jugé excellent pour l’omble de fontaine, tel que décrit par un échantillonnage systématique au cours de l’été 1997 (Lachance et Bérubé 1999b). Bien que ces pics de température élevée soient réels, les données récoltées ne donnent pas d’idée de la durée de ces conditions. Il est connu que des températures létales peuvent être soutenues quelques heures voire quelques jours dans certaines conditions, mais pas si elles reviennent de façon régulière et pour des périodes prolongées. Comme nous ne possédions pas de données horaires sur plusieurs jours pour déterminer à quelle fréquence ces températures élevées étaient atteintes, nous avons simplement utilisé la température moyenne de l’eau enregistrée pour les mois de juillet et août.
Il importe donc d’utiliser la valeur moyenne des températures enregistrées aux mois d’août et de juillet dans l’évaluation de IQTM par la méthode sommaire et non pas la valeur maximale enregistrée dans la banque de données.
3.1.3 Proportion de fosses
Le tableau 1 présente non pas la proportion de fosses, mais bien le nombre de fosses répertoriées dans les fichiers de photo-interprétation. De toute évidence, leur nombre est extrêmement faible. De plus, les données dans ces fichiers ne permettent pas d’estimer leur superficie. Nous n’avons donc pas estimé l’indice de qualité IQPF pour la proportion de fosses.
Pour l’omble de fontaine, une fosse constitue un élément du microhabitat et est impossible à visualiser par photo-interprétation. Les fosses d’importance écologique pour l’omble de fontaine peuvent être de petite dimension et se retrouver aussi bien aux pieds des rapides que derrière de gros blocs ou sous des rives en porte-à-faux. Les fosses que l’on identifie sur les photographies aériennes sont généralement très grosses et font référence à un site de repos pour le saumon atlantique adulte plutôt qu’à l’habitat régulier de l’omble de fontaine. De plus, aucune estimation de leur dimension n’est faite.
On ne doit plus tenir compte de l’IQPF dans le cadre de l’évaluation sommaire.
3.1.4 Qualité du substrat des frayères potentielles
Le tableau 1 présente les résultats obtenus quant à la superficie relative des routes. Dans tous les cas, les routes représentent moins de 1 % de la superficie des bassins versants et ce, même en incluant une emprise équivalente à 50 % de la largeur de la route dans le calcul de la superficie routière. Selon ces valeurs, l’indice de qualité pour le substrat des frayères, IQSF, est de 1 pour toutes les rivières analysées (tableau 2). À la section 3.2.4, les indices de qualité pour les frayères, tels qu’estimés par analyse granulométrique d’échantillons de substrat pris au terrain, sont présentés. En comparant les résultats obtenus par les deux types d’analyse, il appert que la méthode des superficies relatives de
routes, développée dans l’ouest américain, ne traduit pas une réalité québécoise. Par exemple, la rivière Montmorency présenterait un substrat de frayère d’une cote de qualité égale à 1 selon cette méthode, alors que l’analyse détaillée estime la cote de qualité à 0,45. De plus, il est connu que le substrat de fraie dans la réserve des Laurentides renferme de fortes proportions de sable, ce qui ne se reflète pas dans les cotes de qualité obtenues par la superficie relative des routes. Il est possible que la relation « route-substrats fins », établie aux États-Unis, ne s’applique pas au Québec pour de nombreuses raisons : superficie routière plus faible, topographie moins accidentée, normes de protection plus sévères, précipitations moins abondantes, géologie différente, etc. Enfin, selon certains experts , le nombre de traverses de cours d’eau expliquerait beaucoup mieux la qualité du substrat dans les cours d’eau que ne le ferait la superficie routière.
Par ailleurs, les cartes forestières à l’échelle 1 :20 000 nécessaires au calcul de la longueur des routes ne sont pas toujours récentes et mises à jour. Le travail peut être assez long et fastidieux s’il doit être réalisé sur plusieurs rivières situées dans différents bassins. Bref, la relation trouvée par Cederholm et Reid (1987) entre la superficie routière d’un bassin versant et la quantité de matières fines dans les cours d’eau ne semble pas s’appliquer dans les bassins testés.
Nous recommandons de ne plus tenir compte de l’IQSF dans l’analyse sommaire. Toutefois, mentionnons que des travaux sont actuellement en cours qui impliquent une collaboration entre le ministère des Ressources naturelles du Québec, l’Université Laval (Département des sciences du bois et de la forêt) et Faune et Parcs Québec. Ils devraient permettre d’établir les impacts des ponceaux sur le substrat des cours d’eau, ainsi que d’établir des liens entre les fluctuations des débits de pointe causées par divers pourcentages de coupe et la stabilité du lit des cours d’eau de différentes superficies de bassins. Les résultats de ces études permettront peut-être de réinsérer cette variable dans la méthode sommaire de diagnostic en utilisant de nouvelles relations.
3.1.5 Présence d’autres espèces ichtyologiques
Le tableau 1 révèle que le groupe le plus répandu d’autres espèces ichtyolo- giques est celui des catostomidés. Seule la rivière Montmorency présente une population allopatrique. L’indice de qualité pour la présence d’autres espèces ichtyologiques, IQEI, pour cette rivière est donc de 1 et de 0,5 pour les autres rivières (tableau 2).
Les listes d’espèces font souvent référence au bassin versant d’une rivière et non à la rivière, ou encore moins à la section de rivière qui nous intéresse. Il est donc primordial de discuter avec le biologiste responsable du secteur pour savoir s’il existe des données plus précises concernant la localisation de ces espèces et connaître son opinion sur l’espèce qui pourrait être la plus limitante. Par exemple, dans un premier temps, un IQEI de 0,4 avait été attribué à la rivière Jacques-Cartier à cause de la présence du saumon atlantique. Or, le saumon ne se retrouve généralement pas en amont de la rivière Sautauriski, soit bien en aval de la réserve des Laurentides. Pour cette raison, il a été décidé d’accorder un IQEI de 0,5 à la rivière puisque les catostomidés étaient le groupe ichtyologique limitant dans le secteur d’intérêt.
Il importe donc de bien délimiter le secteur d’intérêt lorsqu’on fait une demande d’informations et de prendre le temps de discuter avec le responsable régional afin de bien comprendre la problématique des espèces migratrices et résidentes, de documenter leur abondance relative et d’évaluer leur impact potentiel sur l’omble de fontaine. Selon les quelques résultats obtenus au cours de cette étude, le lien entre l’IQEI et le rendement de pêche sportive en rivière semble inexistant. Il est possible que les impacts engendrés sur la production en milieu lacustre diffèrent totalement de ceux susceptibles d’être générés en rivière. Il se peut que le type de rivière puisse aussi influencer le niveau d’impact. Par exemple, une rivière à méandres un peu
plus lents serait plus favorable au meunier qu’une rivière à écoulement plus rapide et l’impact de sa présence dans ces deux types de cours d’eau serait différent. L’effet des interactions interspécifiques sur l’omble de fontaine en rivière n’a pas été quantifié, à l’exception de quelques travaux concernant quelques autres espèces de salmonidés. Nous recommandons toujours l’inclusion de cette variable dans l’analyse sommaire, mais davantage à titre informatif que quantitatif. Des études en vue de quantifier plus précisément les impacts de ces espèces sur les populations d’omble de fontaine en rivière seraient nécessaires.
3.1.6 Classement des rivières
Toutes les rivières obtiennent un IQG de 0,5. Par contre, l’indice de productivité, soit le rendement pondéral par jour-pêcheur, varie de 0,16 à 0,76 kg/j.-p., soit un rapport de près de cinq fois. Il ne semble donc pas y avoir de lien significatif entre l’IQG évalué par analyse sommaire et le potentiel véritable de la rivière.
Pour ces raisons, il est recommandé de n’utiliser l’analyse sommaire qu’à titre informatif et non quantitatif. Une première recherche d’informations de ce type peut néanmoins permettre d’envisager la problématique globale et d’identifier certaines limites potentielles à la production de l’omble de fontaine dans le rivière à l’étude.
3.2 Analyse détaillée
3.2.1 Sensibilité aux eaux acides et qualité sommaire de l’eau Le tableau 3 présente les résultats obtenus pour ces variables. Le seul cours d’eau qui présente une problématique acide est le ruisseau Saint-Louis. De ce fait, cette rivière obtient un IQSA de 0,2 (tableau 4). Aucun problème particulier n’a été rencontré lors de l’évaluation de ces variables au niveau de la prise d’échantillons, de l’analyse de l’eau ou du traitement des données.
Nous recommandons de conserver la sensibilité aux précipitations acides comme indicateur de qualité de l’habitat de l’omble de fontaine. Il faut toutefois s’assurer que l’échantillonnage se fasse bien au début de la fonte printanière, avant la crue.
Tableau 3. Évaluation des variables retenues dans le cadre de la validation de l’analyse détaillée
Rivière Sensibilité aux précipitations acides1
Classe thermique du
cours d’eau
Proportion de fosses
(%)
Qualité des frayères (indice de fredle moyen)
Présence d’autres espèces ichtyologiques Montmorency 3= transition organique excellent < 1 2,2
(n=4)
Aucune
St-Louis 4= acide inorganique acceptable 14 N.D.2 Cyprinidés
Pelletier 1= non acide transition 14 1,6
(n=5)
Cyprinidés
Mistigougèche 1= non acide transition < 1 N.D. Autres
salmonidés 1) Classes de Bérubé et Dupont 1994.
2) Il n’y avait aucune zone de fraie potentielle dans ces rivières, le substrat étant trop grossier.
Tableau 4. Indices de qualité (IQ)1 associés à chacune des variables mesurées dans le cadre de la validation de l’analyse détaillée
Rivière IQSA IQTM IQPF IQSF IQEI IQG Biomasse moyenne d’omble de fontaine
(kg/ha)
Montmorency 0,8 1 ≈0 0,45 1 ≈0 23,7
St-Louis 0,2 1 0,5 ≈0 0,5 ≈0 ≈ 0
Pelletier 1 0,5 0,5 0,35 0,5 0,35 15,0
Mistigougèche 1 0,5 ≈0 ≈0 0,4 ≈0 ≈ 0
1) IQSA : indice de qualité pour la variable de sensibilité aux précipitations acides IQTM : indice de qualité pour la variable de température maximale estivale de l’eau IQPF : indice de qualité pour la variable de la proportion de fosses
IQSF : indice de qualité pour la variable de la qualité du substrat des frayères
IQEI : indice de qualité pour la variable de la présences d’autres espèces ichtyologiques IQG : indice de qualité global
3.2.2 Classe thermique du cours d’eau
Selon les résultats présentés au tableau 3, les rivières Mistigougèche et Pelletier présenteraient une problématique de température estivale trop élevée pour l’omble de fontaine. De ce fait, elles obtiennent un IQTM de 0,5 (tableau 4). Il est à noter que la problématique est claire pour la rivière Mistigougèche mais que dans le cas du ruisseau Pelletier, les températures indiquent plutôt une situation limite entre les zones acceptable et de transition sur l’abaque d’acceptabilité thermique (annexe 1).
Aucun problème particulier n’a été rencontré dans l’évaluation de cette variable.
Il faut cependant tenir compte des restrictions et de la mise en garde exprimées dans le nomogramme d’acceptabilité thermique. En cas de doute, un suivi plus rigoureux et complet de la température doit être effectué. Lorsque les études de terrain se déroulent sur plusieurs jours, il est pertinent de répéter les mesures quotidiennement afin d’avoir plusieurs points à positionner sur le nomogramme.
Il est recommandé de conserver la température maximale estivale dans l’évaluation des rivières à omble de fontaine. Il s’agit d’un facteur limitant très pertinent pour l’espèce.
3.2.3 Proportion de fosses
La proportion de fosses dans les cours d’eau examinés variait de moins de 1 % à 14 % (tableau 3). De ce fait, l’IQPF varie de nul à 0,5 (tableau 4).
L’estimation de cette variable est d’autant plus complexe que le cours d’eau est important en termes de débit ou de largeur. Pour les grosses rivières comme la Mistigougèche et la Montmorency, la présence de fosses d’une importance écologique pour l’omble de fontaine devient difficile à détecter. De ce fait, notre évaluation est peu fiable dans ces cours d’eau. Dans les rivières de plus petite dimension, les fosses qui constituent la plupart du temps de petits bassins entre les rapides sont plus faciles à localiser et à évaluer. Par contre, de très petites fosses qui peuvent jouer un rôle non négligeable pour les juvéniles passent facilement inaperçues, à moins d’examiner chaque portion de segment au peigne fin. Dans les deux cas, il est difficile d’extrapoler le pourcentage de fosses d’un segment à l’autre, ce qui implique un examen systématique de toute la rivière, pour avoir une idée juste de l’importance des fosses comme composante de l’habitat. Des expériences d’aménagements d’habitats ont démontré que l’accroissement du nombre de fosses n’augmente pas nécessairement le nombre d’individus présents, mais crée plutôt un site de concentration (Fausch et al. 1995). Par exemple, dans la forêt Montmorency, il existe très peu de fosses dans la rivière à cause de la pente accentuée et du fort encaissement du lit de la rivière. Par contre, les densités d’omble de fontaine sont élevées. La taille des ombles y est toutefois inférieure à celle retrouvée dans le secteur amont, là où les faciès d’écoulement sont plus variés et où les assemblages granulométriques sont plus hétérogènes.
Étant donné que l’absence de fosses n’empêchera pas l’omble de fontaine de bien survivre dans une rivière, contrairement à une problématique de température ou d’acidité qui peut limiter sévèrement la densité d’une population, nous recommandons de retenir la proportion de fosses pour évaluer le potentiel d’un cours d’eau, mais seulement à des fins qualitatives et ce, afin d’estimer les besoins d’aménagements, particulièrement dans les petits cours d’eau.
3.2.4 Qualité du substrat des frayères potentielles
Deux des rivières examinées, à savoir les rivières Saint-Louis et Mistigougèche, présentaient un substrat nettement trop grossier pour que des aires de fraie potentielles pour l’omble de fontaine soient identifiées (tableau 3). Le régime hydrique de ces rivières ne semble pas favoriser le dépôt de gravier d’un diamètre approprié pour la reproduction, du moins dans les secteurs examinés.
Pour ces raisons, des IQSF quasi nuls sont attribués à ces rivières (tableau 4).
Pour les deux autres cours d’eau, en l’occurrence les rivières Montmorency et Pelletier, l’analyse granulométrique des échantillons de substrat dans les aires de fraie potentielles a permis de calculer un indice de fredle moyen de 2,2 et 1,6 respectivement (tableau 3). À ces valeurs sont associés des IQSF de 0,45 et 0,35 (tableau 4).
Le principal problème concernant cette variable réside en la localisation des sites de fraie potentiels. Dans les rivières, il est possible que les populations résidentes fraient dans de petits secteurs restreints disséminés un peu partout. Il n’y a pas nécessairement de zones de fraie de vaste superficie. Pour les rivières de plus grande importance, les sites restreints sont souvent difficiles à déceler.
Par exemple, malgré des recherches intensives sur trois ans, des sites de fraie réels n’ont jamais été trouvés dans la portion supérieure (16 premiers kilomètres) de la rivière Montmorency. De plus, la qualité du substrat de cette rivière ne semble pas particulièrement favorable à l’éclosion en raison de la forte
proportion de sable qu’on y retrouve. Ce phénomène est dû en bonne partie à la nature géologique des sols dans cette région et peut-être aussi aux activités de coupe forestière dans le secteur. Par contre, la rivière supporte de très bonnes densités d’omble de fontaine. Il y a donc forcément des aires de reproduction qui, même si elles ne permettent pas un taux d’émergence maximal, sont en assez grand nombre pour fournir, à tout le moins, le nombre de juvéniles nécessaire au maintien d’une population en équilibre avec la capacité de support du milieu.
Étant donné la problématique décrite ci-haut, nous recommandons de conserver la qualité du substrat dans les frayères à titre d’indicateur qualitatif plutôt que quantitatif. Cette variable mérite d’être examinée et des projets d’aménagements devraient être considérés si des lacunes importantes à ce niveau se reflètent dans l’abondance des ombles alors qu’aucun autre indice de la qualité de l’habitat ne semble limiter la production.
3.2.5 Présence d’autres espèces ichtyologiques
Les résultats pour cette variable sont présentés au tableau 3. La rivière Montmorency, dans le secteur étudié, présente une population allopatrique d’omble de fontaine. Les rivières Saint-Louis et Pelletier présentent une communauté simple constituée d’omble de fontaine et d’un cyprinidé, soit le naseux des rapides (Rhinichthys cataractae). Enfin, la rivière Mistigougèche présente une communauté plus complexe dans laquelle l’omble de fontaine est associé au naseux des rapides, au chabot visqueux (Cottus cognatus) et au saumon atlantique (Salmo salar). Cette dernière espèce serait la plus limitante pour les ombles. Selon la composition de la communauté, les IQEI pour ces rivières varient entre 0,4 et 1 (tableau 4).
Aucune contrainte particulière n’a été rencontrée dans la mesure de cette variable. Toutefois, dans le cas de rivières de plus forte envergure, il est possible
que certaines espèces aient été présentes, mais difficilement capturables étant donné leur préférence pour les habitats situés en zones profondes.
Nous recommandons de retenir la présence d’autres espèces ichtyologiques, puisque cette variable a été privilégiée dans de nombreuses études et qu’elle est relativement simple à évaluer. Par contre, des travaux de recherche en vue de quantifier l’impact des divers groupes ichtyologiques sur l’abondance des ombles en milieu lotique mériteraient d’être entrepris. En effet, les indices de qualité utilisés ici pour les différents groupes ichtyologiques ont été dérivés d’études effectuées en lac, à l’exception de l’impact des autres salmonidés sur l’omble de fontaine, évalué en rivière.
3.2.6 Classement des rivières
Si l’on tient compte de tous les indices individuels, trois des rivières examinées obtiendraient un indice de qualité global (IQG) nul. Pour deux d’entre elles, soit la Mistigougèche et la Saint-Louis, ce résultat correspond à la réalité reflétée par la biomasse mesurée. En faisant abstraction des variables concernant les proportions de fosses et la qualité des frayères, compte tenu des problèmes associés à leur mesure, des IQG de 0,8, 0,2, 0,5 et 0,4 sont obtenus pour les rivières Montmorency, Saint-Louis, Pelletier et Mistigougèche respectivement.
Les rivières présentant les IQG les plus faibles sont caractérisées par des biomasses nulles. Dans le cas de la rivière Saint-Louis, le problème d’acidité des eaux, la présence de cyprins ainsi que le régime hydrologique peu favorable à la déposition de gravier offriraient une explication possible à l’absence d’omble de fontaine dans ce cours d’eau dont le bassin est pourtant colonisé par l’espèce.
Dans la rivière Mistigougèche, une température maximale estivale légèrement limitante, la présence du saumon atlantique et un régime hydrologique favorisant un substrat très grossier plus favorable au saumon qu’à l’omble de fontaine pourraient expliquer l’absence presque totale de ce dernier. La rivière Montmorency affiche l’IQG et aussi la biomasse les plus élevés. Le ruisseau
Pelletier présente un habitat adéquat pour l’omble de fontaine, mais la présence de cyprins pourrait vraisemblablement expliquer une partie de la diminution de la biomasse par rapport à une rivière allopatrique. L’interaction entre les juvéniles d’omble de fontaine et les naseux serait à documenter puisque ce cyprin est très répandu dans les ruisseaux et rivières du Québec.
Au terme de cet exercice, il ressort que le lien entre l’IQG et l’abondance des ombles reflète une certaine réalité. Malheureusement, le nombre restreint de rivières étudiées, en raison de contraintes financières, ne permet qu’un examen de ces tendances et non l’établissement d’une relation mathématique entre la biomasse et les indices individuel ou global.
4. CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS GÉNÉRALES
Les recommandations formulées dans le rapport de Therrien et Lachance (1997) en vue d’améliorer l’outil théorique développé étaient les suivantes :
1. Valider le nomogramme de classification thermique pour les rivières du Québec;
2. Valider l’analyse sommaire à partir de rivières déjà photo-interprétées pour lesquelles il existe des données sur les rendements pondéraux de pêche sportive;
3. Valider l’analyse détaillée sur une douzaine de rivières exploitées et réparties à l’échelle provinciale afin de couvrir une gamme raisonnable de caractéristiques climatiques, géomorphologiques, physico-chimiques et biologiques dans le Québec méridional;
4. Formuler l’expression de l’indice de qualité global (IQG) de l’outil diagnostique en procédant à une analyse des données récoltées in situ, mettant en relation les variables mesurées et les rendements pondéraux;
5. Modifier l’indice de coupe forestière mis au point pour les plans d’eau (Bérubé et Lévesque 1998) afin de pouvoir l’appliquer aux rivières, ce qui permettrait d’ajouter une variable pertinente qui rend compte de plusieurs caractéristiques d’un cours d’eau comme son régime hydrologique et sa susceptibilité à la sédimentation;
6. Établir la proportion minimale de superficie de fraie nécessaire dans un cours d’eau pour optimiser la production en omble de fontaine.
La présente étude a répondu, du moins partiellement, aux trois premières recommandations.
Le nomogramme de classification thermique a été modifié pour tenir compte des particularités québécoises. Celui-ci figure à l’annexe 1 et n’est valide que pour l’omble de fontaine.
La validation des méthodes sommaire et détaillée fait l’objet du présent rapport.
Au niveau de l’analyse sommaire, le nombre restreint de rivières à omble de fontaine faisant l’objet d’une exploitation contrôlée et pour lesquelles une photo- interprétation était disponible a limité considérablement l’étendue de l’essai de validation. Ce type d’analyse ne permet pas d’évaluer un potentiel, mais demeure pertinent, dans un premier temps, afin de se donner une idée de la problématique spécifique à chaque cours d’eau, particulièrement en ce qui a trait à la sensibilité aux précipitations acides, à la température maximale estivale et à la présence d’espèces compétitrices.
En ce qui a trait à l’analyse détaillée, la restriction des ressources budgétaires a limité à quatre le nombre de rivières visitées, alors qu’une douzaine de cours d’eau apparaissaient initialement comme un minimum. Cette contrainte inéluctable a empêché tout essai d’élaboration de relations statistiques entre la qualité des variables d’habitat et l’abondance des ombles (recommandation 4).
Par contre, l’exercice est loin d’avoir été futile et inutile puisque les embûches techniques ont été relevées. De plus, bien que toutes les variables considérées soient pertinentes lors de l’examen d’une rivière, les résultats obtenus au cours de cet essai de validation semblent indiquer que certaines d’entre elles auraient une influence plus considérable que d’autres sur l’abondance de l’omble de fontaine. De ce fait, elles auraient un pouvoir discriminant plus élevé lors de l’évaluation de la qualité d’un habitat. À ce chapitre, la température maximale estivale de l’eau, la sensibilité aux précipitations acides et les espèces compétitrices ressortent de façon prépondérante pour l’analyse détaillée.
Bien que l’évaluation seule de ces trois variables ne permettrait pas de quantifier un potentiel de production pour l’omble de fontaine, leur utilisation
complémentaire à un outil d’estimation de production, tel que Potsafo 2.0, est une avenue intéressante à envisager. Ce programme utilise uniquement les superficies de rivières représentant des écoulements lentiques et lotiques pour établir le nombre de juvéniles dans le milieu. De là, à partir de différents paramètres biologiques (fécondité, mortalité, etc.), il calcule le nombre d’adultes produits et le nombre de géniteurs requis pour maintenir la population via le recrutement naturel. Ce modèle s’appuie sur des données acquises sur la rivière Montmorency, au cours de la période de 1993 à 1997. Il adhère bien à la réalité de terrain et s’apparente à d’autres modèles du même type développés pour le saumon (Prévost et Porcher 1996). De plus, si l’on ne tient compte que des trois variables mentionnées ci-haut, il importe de rappeler que cette rivière présente un IQG élevé. Ce dernier témoigne donc de conditions jugées excellentes pour l’espèce. Pour cette raison, nous recommandons d’inclure ces trois variables dans le programme Potsafo 2.0 en tant qu’agents modulateurs de l’évaluation de la production en omble de fontaine.
Les deux autres variables, soit la proportion de fosses et la qualité du substrat pour la fraie, devraient aussi être incorporées au programme afin de stimuler une certaine recherche, lors de l’examen d’une rivière, pour estimer plus précisément les besoins en aménagements de l’habitat pour ces variables, s’il y a lieu.
Enfin, les recommandations 5 et 6 qui concernaient des avenues de recherche et de développement n’ont pas été approfondies par la présente étude. Il n’en demeure pas moins qu’elles constituent des objectifs pertinents à atteindre qui permettraient de bonifier les outils élaborés récemment. Dans le cas de l’évaluation de la superficie minimale de frayères nécessaire, des travaux présentement en cours à l’université du Québec à Trois-Rivières devraient offrir des éléments de réponse à moyen terme. De plus, certaines méthodes
« maison » utilisées en région pour évaluer cette variable gagneraient à être diffusées. Le développement de l’indice de coupe forestière pour les rivières est également envisagé en ce moment. À ces deux recommandations de recherche,
s’ajoute le besoin de quantifier l’impact des espèces compétitrices sur l’omble de fontaine en rivière.
Au terme de cette étude, il importe de rappeler que les méthodes d’évaluation des habitats prennent beaucoup de leur valeur dans l’orientation d’une réflexion.
Même si certaines relations mathématiques ont été développées dans d’autres études, elles demeurent difficilement transposables géographiquement et fluctuent parfois annuellement pour une même rivière. En ce sens, l’outil développé par Therrien et Lachance (1997) demeure pertinent par le choix de variables des plus fondamentales. La combinaison de ces dernières avec l’outil plus quantitatif qu’est Potsafo 2.0 constitue une méthode d’évaluation du potentiel de production pour l’omble de fontaine en rivière solide et basée sur des réalités mesurées. L’utilisation de ces deux approches complémentaires et le transfert des informations par les utilisateurs permettront vraisemblablement d’améliorer et de raffiner cet outil d’évaluation au fil du temps.
REMERCIEMENTS
Pour leur support technique ou pour leurs commentaires judicieux, des remerciements sincères vont à :
− Pierre Bérubé, Gilles Mercier et Louis Mathieu du Service de la faune aquatique
− Jean Therrien du Groupe-conseil Génivar
− Jean-Pierre le Bel, Mario Fortin, René Isabel et Julie Drewitt de la Direction régionale du Bas-Saint-Laurent
− Serge Gravel, Gilles Lupien et Jean Tanguay de la Direction régionale du Saguenay–Lac-Saint-Jean
− Claude Simard, Yvon Renaud et Richard Laporte de la Direction régionale des Laurentides
− Isabelle Toth et Sarah Murphy, stagiaires en milieu de travail à la Direction de la faune et des habitats
− Pierre Levasseur de la Direction du milieu hydrique
Nous remercions également Jacinthe Bouchard, de la Direction de la faune et des habitats, pour la révision du document et Lise Nadeau, du Service de la faune aquatique, pour sa mise en page.
LISTE DES RÉFÉRENCES
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Ministère de l’Environnement et de la Faune du Québec, Direction de la faune et des habitats. 9 p.
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10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
Température maximale (°C) de l'air
Température (°C) de l'eau à 17 hres
excellent
acceptable
transition
trop chaud
Bases scientifiques : intervalles de confiance à 95% des régressions linéaires significatives entre la température maximale de l’air et la température de l’eau à 17 heures (heure à laquelle la température maximale de l’eau est atteinte dans plus de 70% des cas) ayant été calculées sur des rivières de régime thermique contrastant au Québec.
Approche modifiée de Stoneman C.L. et M.L. Jones (1996) : « A simple method to classify stream thermal stability with single observations of daily maximum water and air temperatures ». N. Am. J. Fish. Manage. 16 :728-737.
Objectif : permettre une évaluation rapide de l’habitat thermique offert par une rivière en regard des limites de températures acceptables pour l’omble de fontaine
Utilisation : lors d’une période de trois ou quatre jours consécutifs présentant une température maximale de l’air au- dessus de 20°C, prendre la température maximale de l’air (installer un thermomètre min-max près de la rivière pendant une journée d’échantillonnage) et la température de l’eau à 17 heures. Reporter ce point sur le graphique.
Interprétation : si le point situe la rivière dans la zone jugée excellente ou acceptable il ne devrait pas y avoir de problèmes pour la survie des ombles de fontaine. Si le point indique une qualité thermique en transition, il serait bon de diminuer le potentiel théorique de production d’omble de fontaine de 50%. Enfin, si la rivière est trop chaude, l’omble de fontaine ne pourra y survivre que de façon marginale et la production potentielle est considérée comme étant nulle.
Mise en garde : il peut exister des refuges thermiques sur la rivière qui permettent une meilleure survie ou production que celle estimée par le nomogramme. De plus, les secteurs mieux boisés peuvent offrir de meilleurs habitats que les secteurs déboisés. Pour ces raisons, il serait opportun de choisir une station de mesure représentative du tronçon de rivière qui vous intéresse. Il serait bon d’éviter de se baser sur une donnée unique notée pendant de fortes canicules. Par contre, même dans ces conditions extrêmes, la température de l’eau d’une rivière adéquate pour l’omble de fontaine ne devrait pas dépasser 22°C. En cas de doute, n’hésitez pas à raffiner l’évaluation par l’ajout de journées d’échantillonnage ou à l’aide de lectures de température en continu pendant les périodes critiques des mois de juillet et d’août.
