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Évaluation de l’impact des activités minières sur la santé des poissons et leur environnement dans le nord du Québec.

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Fontaine, Anthony (2021). Évaluation de l’impact des activités minières sur la santé des poissons et leur environnement dans le nord du Québec. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 137 p.

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Résumé

Bien que les réponses écologiques et physiologiques des poissons face à une contamination minière soient bien documentées dans les régions tempérées, les connaissances ne sont pas directement transférables dans le nord du Québec où le climat subarctique influence grandement la biologie des espèces. Cette étude a pour objectif d’évaluer les impacts des opérations minières sur la santé des poissons et de leur environnement dans le bassin versant de la rivière Caniapiscau. Dans ce projet, un lac directement affecté par les activités minières passées dans la région de Schefferville (Lac Denault), deux lacs proches d’installations minières (Lac Cherny à Fermont et Lac Houston à Schefferville) et un lac référence (Lac Perroche) ont été échantillonnés pour l’eau, les sédiments et les poissons. Huit espèces de poissons ont été capturés comprenant le grand brochet (Esox lucius), le touladi (Salvelinus namaycush), l’omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), le grand corégone (Coregonus clupeaformis), le ménomini rond (Prosopium cylindraceum), le meunier rouge (Catostomus catostomus), le meunier noir (Catostomus commersonii) et le mené de lac (Couesius plumbeus). La santé des poissons a été évaluée à travers l’estimation d’indices biométriques, la quantification des concentrations de quatorze éléments dans plusieurs tissus ainsi que l’analyse de cinq biomarqueurs du stress oxydant (8-OHdG, MDA) et des capacités antioxydantes (CAT, SOD, GPx). Les poissons capturés dans la région de Schefferville présentent des concentrations élémentaires généralement plus élevées que les individus échantillonnés à Fermont et comparés au site référence. Par ailleurs, la bioaccumulation des éléments ainsi que les impacts associés diffèrent selon les sous-familles étudiées (Salmoninae, Coregoninae, Catostominae). Les Catostominae et les Coregoninae ont démontré d’importantes concentrations hépatiques de manganèse qui étaient positivement corrélées à l’activité de la SOD chez les Coregoninae ainsi qu’à l’activité de la CAT et les concentrations de 8-OHdG en plus d’être négativement corrélée à l’activité de la GPx chez les Catostominae. Chez les Salmoninae, des concentrations élevées de sélénium dans le foie étaient associées à une augmentation de l’activité de la SOD et des concentrations de 8- OHdG. Quelle que soit la sous-famille étudiée, les concentrations de mercure dans le foie étaient positivement corrélées aux variables biométriques (longueur, masse, âge). Cette étude met donc en évidence une variabilité interspécifique dans les effets associés à une contamination minière sur la santé des poissons, particulièrement dans la région de Schefferville.

Physiological and ecological responses of fish to mining contamination have been well documented in Southern regions; yet, research is limited in more Northern locations where climate has a major influence on fish biology. Therefore, this study aims to assess the ecotoxicological impacts of mining operations on fish and their environment in the Caniapiscau river watershed. In this project, one lake directly affected by historical mining activities (Lake Denault in Schefferville), two lakes close to mining operations (Lake Cherny in Fermont and Lake Houston in Schefferville) and one reference lake (Lake Perroche) were sampled for water, sediment and fish. Eight species were collected including Northern pike (Esox Lucius), Lake charr (Salvelinus namaycush), Brook charr (Salvelinus fontinalis) Lake whitefish (Coregonus clupeaformis), Round whitefish (Prosopium cylindraceum), Longnose sucker (Catostomus catostomus), White sucker (Catostomus commersonii) and Lake chub (Couesius plumbeus). Fish health was evaluated by using biometric indices, quantification of fourteen elements concentrations in fish tissues and the analysis of biomarkers of antioxidant capacities (CAT, SOD, GPx) and oxidative damage (MDA, 8-OHdG). Fish collected in the Schefferville area exhibited generally higher trace element concentrations than individuals from the Fermont area and compared to the reference site. Moreover, element bioaccumulation and associated impacts differed among the sub-families under study (Salmoninae, Coregoninae and Catostominae). Catostominae and Coregoninae displayed important liver concentrations of manganese, which were positively correlated with SOD activity in Coregoninae as well as CAT activity and 8-OHdG concentrations, in addition a negative correlation with GPx activity, in Catostominae. In Salmoninae, elevated liver concentrations of selenium were associated with an increase of SOD activity and 8-OHdG concentrations. Regardless of the studied sub-family, hepatic mercury concentrations were positively correlated to biometric variables (length, weight and age). This research highlights an interspecific variability in the effects of mining contamination on fish health, especially in the Schefferville area.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Couture, Patrice
Mots-clés libres: poissons; contamination métallique; stress oxydant; Fermont; Schefferville; mines; fish; metal contamination; oxidative stress
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 10 juin 2021 15:40
Dernière modification: 06 oct. 2021 14:58
URI: https://espace.inrs.ca/id/eprint/11786

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