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Statistical Properties of Hydrographs in Minerotrophic Fens and Small Lakes in Mid-Latitude Québec, Canada.

Tardif, Simon; St-Hilaire, André ORCID logoORCID: https://orcid.org/0000-0001-8443-5885; Roy, René; Bernier, Monique ORCID logoORCID: https://orcid.org/0000-0002-7812-4965 et Payette, Serge (2009). Statistical Properties of Hydrographs in Minerotrophic Fens and Small Lakes in Mid-Latitude Québec, Canada. Canadian Water Resources Journal , vol. 34 , nº 4. pp. 365-380. DOI: 10.4296/cwrj3404365.

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Résumé

Les tourbières minérotrophes couvrent une grande proportion du territoire dans le Moyen-Nord québécois et sont sujettes à une hausse des niveaux moyens de la nappe, ce qui résulte sur une longue période en une croissance de la fraction de la superficie couverte par des mares. Hypothétiquement, cette lente transformation changerait progressivement les tourbières en lacs peu profonds à mesure que les mares fusionnent (aqualyse) ce qui changerait en même temps la réaction hydrologique des tourbières aux évènements de précipitations. Quatre sites (deux tourbières et deux lacs) du bassin versant de la rivière La Grande ont été instrumentés durant deux ans pour les précipitations, l’écoulement de surface et le niveau de la nappe. Les hydrogrammes d’évènements pluvieux estivaux et automnaux et la relation entre le niveau de la nappe in situ et le débit à l’exutoire ont été comparés respectivement à l’aide des statistiques de forme des hydrogrammes et par analyse de covariance. Dépendamment de la propriété hydrologique, les résultats montrent des différences intersites mais de façon non-systématique entre les tourbières et les lacs. Les résultats montrent que les tourbières ont eu moins d’évènements d’écoulement de surface que les lacs mais de plus longue durée et de plus forte amplitude. Quatre des six statistiques de formes (moyenne et variance de la forme, pente ascendante et descendante) ont été trouvées significativement différentes entre certains sites, les lacs (contrairement aux tourbières) se trouvant toujours dans la même catégorie. Les résultats montrent aussi que la localisation et la forme des mares peut avoir une influence sur l’écoulement. À propos de la relation entre la nappe et l’écoulement, les pentes de régressions des tourbières ont été trouvées plus abruptes que celles des lacs, particulièrement lors de conditions humides. En considérant les résultats obtenus lors d’études d’impacts des changements climatiques où une hausse de l’écoulement est anticipée sur cette région du Québec, cette étude permet une meilleure compréhension du futur comportement hydrologique des tourbières minérotrophes s’y trouvant.

Abstract

Minerotrophic fens cover a large proportion of the land in mid-latitude Québec. Since the last century, they have been subjected to an increase in mean water levels, which translates over a long period into an increase in the fraction of area covered by water-filled hollows, hypothetically slowly transforming them into shallow lakes as the hollows coalesce in larger ponds (aqualysis). This phenomenon progressively changes the hydrological reaction of aqualysed fens to rain events. Four sites (two fens and two shallow lakes), were monitored for rainfall, water table levels and surface runoff during two years in the La Grande River basin. Summer and fall hydrographs for rain generated events as well as relation between in situ water table and outlet surface runoff were compared, respectively via shape statistics and analyses of covariance. Depending on the hydrological property, results show some differences between sites, but not always systematically between fens and lakes. Fens had fewer runoff events than lakes but the events were of greater magnitude and duration. Four of the six hydrographs shape statistics (shape mean and variance, rising and falling slopes) were found to be significantly different between some sites, lakes (contrary to fens) being always in the same category. These results also indicate that the location and shape of individual ponds may play an important role in runoff generation. Concerning the relation between water table level and outlet runoff, regression slopes of fens were found to be steeper than those of lakes, especially in wet conditions. Climate change impact studies results suggest increases in annual runoff in this region in the future; this paper gives some insight about future hydrologic response of fens.

Type de document: Article
Mots-clés libres: tourbière; hydrologie;
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 05 août 2022 15:34
Dernière modification: 05 août 2022 15:34
URI: https://espace.inrs.ca/id/eprint/10750

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