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L'effet des conditions hivernales sur la mortalité du saumon atlantique juvénile et sur la formation de la glace de fond en milieu naturel.

Bisaillon, Jean-François (2005). L'effet des conditions hivernales sur la mortalité du saumon atlantique juvénile et sur la formation de la glace de fond en milieu naturel. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 129 p.

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Résumé

La glace de rivière recouvre la majorité des rivières canadiennes durant une période qui s'étend de quelques semaines à plusieurs mois. Cette situation unique aux régions froides crée des environnements différents de leur équivalent sans glace. En plus de modifier considérablement les conditions physiques d'une rivière, la glace affecte également la quantité et la qualité de l'habitat des salmonidés. La période hivernal est considérée comme un goulot d'étranglement pour la production du saumon atlantique juvénile mais demeure un sujet peu étudié. Le premier objectif du projet était d'évaluer l'influence de la période hivernale sur la mortalité de l'oeuf à l'alevin (0+) et de l'alevin au tacon (1+) du saumon atlantique juvénile. Il est connu que la mortalité hivernale des oeufs et des juvéniles augmente lorsque les débits hivernaux sont faibles puisque la quantité et la qualité des habitats disponibles sont réduites. De plus, selon certains chercheurs, la mortalité diminue lors d'hivers doux. L'analyse des taux de mortalité interannuelle du saumon atlantique juvénile sur la rivière Trinité entre 1983 et 1992 a permis de constater que la situation est légèrement différente sur cette rivière. Premièrement, à l'instar des autres rivières étudiées, la mortalité de l'oeuf à l'alevin augmente lors d'hivers doux et lorsque le débit est faible. Ce résultat suggère que les oeufs pourraient bénéficier de la protection qu'offre l'établissement d'un couvert de glace stable et continu lors d'hivers froids. Toutefois, les oeufs semblent fragiles aux faibles débits hivernaux qui peuvent causer leur gel dans le substrat. Deuxièmement, à l'inverse des études publiées sur le sujet, la mortalité de l'alevin au tacon (1 +) sur la rivière Trinité, augmente lors d'hivers doux mais également lorsque les conditions météorologiques propices à la formation de frasil et de glace de fond sont plus fréquentes. Tout comme les oeufs, les alevins semblent bénéficier de la formation d'un couvert de glace mais demeureraient sensibles à des formes de glace comme le frasil et la glace de fond qui dégradent leur habitat et force leurs déplacements. Finalement, la comparaison de nos résultats avec ceux publiés antérieurement pour d'autres rivières, suggère que l'effet de la glace de rivière pourrait être différent selon la localisation géographique de la rivière et le régime climatique présent sur celle-ci. En effet, un climat froid favorise l'établissement d'un couvert de glace permettant la stabilisation des conditions physiques de la rivière améliorant la survie hivernale des juvéniles. À l'inverse, sur les rivières présentant un climat plus doux, le couvert de glace est moins stable et discontinue ce qui permet la production de frasil et de glace de fond. Ces types de glace semblent néfastes pour les juvéniles et sont fréquemment évoqués comme causes de l'augmentation de la mortalité hivernale des salmonidés. Les conséquences de la glace de rivière et particulièrement de la glace de fond sont nombreuses, et afin de bien les comprendre, il est essentiel de connaître les processus de formation qui contrôlent sa formation. La deuxième partie du projet traitait de la formation de la glace de fond en milieu naturel. La glace de fond se forme à partir de l'accrétion des cristaux de frasil transportés par l'écoulement sur le substrat du lit de la rivière. Les nuits sans nuages ayant une température de l'air inférieure à -10°C favorisent la formation de la glace de fond. De plus, le nombre de Froude qui est utilisé afin d'évaluer les conditions hydrauliques de l'écoulement, doit être compris entre 0,2 et 1,5. Malgré ces connaissances, il n'existe pas de modèle de prédiction de formation de la glace de fond. Le deuxième objectif du projet était d'élaborer un modèle statistique de formation de la glace de fond sur des rivières à lit graveleux à partir de données de terrain. Le premier objectif spécifique consistait à élaborer un modèle permettant de prédire, à partir des conditions météorologiques enregistrées lors d'une nuit donnée, la probabilité de présence de glace de fond sur un tronçon de rivière. Les résultats indiquent que le modèle élaboré permet de prédire plus de 80% des évènements de formation de glace de fond à l'aide d'un indice qui cumule les degrés-heure de gel sur une période de 12 heures durant la nuit. Notre étude indique qu'une température moyenne de l'air inférieure à - 9,3°C durant cette période entraîne la formation de glace de fond. Le deuxième objectif spécifique visait à élaborer un modèle permettant de prédire la distribution spatiale de la glace de fond sur le lit d'une rivière en fonction des conditions météorologiques et hydrauliques locales. Le modèle élaboré permet de prédire près de 70% de la distribution spatiale de la glace de fond à l'aide du nombre de Froude. Les résultats suggèrent qu'il est possible de prédire la distribution spatiale de la glace de fond uniquement à partir des conditions hydrauliques lors d'évènements de formation. De plus, les conditions météorologiques ne semblent pas influencer les conditions critiques de formation de glace de fond sur le lit. L'analyse suggère également que l'addition d'une variable décrivant l'influence de la taille des sédiments permettrait d'améliorer l'efficacité du modèle.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bergeron, Normand
Mots-clés libres: alevin; statistique; saumon atlantique; salmo salar
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 22 oct. 2012 20:25
Dernière modification: 11 nov. 2015 14:36
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/396

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