Plankton on board

Plancton à bord!

La science au service de l'aquaculture
1 mai 2002

Si vous croyez que l'achat d'un appareil électronique ou d'une voiture qui correspond exactement à vos besoins est compliqué, imaginez maintenant à quel point le magasinage d'un navire devant servir de laboratoire de recherche océanographique, peut-être complexe.

Il s'agit de trouver un navire capable d'accommoder une quinzaine de scientifiques, assez robuste pour résister aux rudes conditions climatiques du fleuve Saint-Laurent et suffisamment spacieux pour accueillir des tonnes d'équipement scientifique, de gros treuils et un attirail de pêche commerciale.

C'est à ce type de lèche-vitrines particulier que se sont livrés durant de nombreux mois, les océanographes d'un consortium d'universités québécoises basé à Rimouski. Ils avaient notamment besoin d'un navire pour faire des prélèvements sédimentaires dans le lit du fleuve, analyser la qualité du plancton dans le Saint-Laurent et offrir à leurs étudiants, la possibilité de valider les résultats de leurs travaux théoriques. De Londres à Rio en passant par l'Asie et les États-Unis, des océanographes de l'Université du Québec à Rimouski, de l'Université du Québec à Montréal et des universités Laval et McGill ont écumé les mers du monde à la recherche de la perle rare. Ils ont même fait appel aux services d'un courtier spécialisé, mais en vain.

« Les navires qu'on nous proposait étaient tous trop vieux, en trop mauvais état, ou tout simplement trop chers » affirme Serge Demers, directeur scientifique de l'institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER).

Ironie du sort, c'est ici même au Canada qu'ils ont trouvé le bateau idéal.

Devenu excédentaire, le John Jacobson, de la flotte de la Garde côtière canadienne, avait été placé en cale sèche à Victoria en Colombie Britannique. Étalant fièrement ses 50 mètres et un vaste pont arrière, ce navire pouvant accueillir une trentaine de passagers et équipé d'instruments de navigation ultramodernes a vite séduit les océanographes s'imaginant déjà en train d'analyser à son bord les sédiments fraîchement prélevés dans le fond du fleuve.

La transaction est vite conclue et le John Jacobson entreprend un voyage de 33 jours devant le mener jusqu'à son nouveau port d'attache via le canal de Panama. Une odyssée mémorable au cours de laquelle le bateau et son équipage rencontrent des pirates, mais heureusement tout le monde s'en tire indemne.

Une fois à Rimouski, le John Jacobson fut à nouveau placé en cale sèche mais cette fois-ci pour recevoir de l'équipement supplémentaire qui va lui permettre d'accomplir ses nouvelles fonctions. On y installera de puissantes génératrices, de l'équipement permettant d'analyser les couches géologiques sous-marines et on le réaménagera de façon à ce qu'on puisse le transformer, au besoin, en bateau de pêche commerciale.

Selon Serge Demers «Ce chalutier scientifique va nous permettre d'évaluer la santé et la vigueur des stocks de poissons tout en approfondissant nos connaissances au niveau de l'écologie de ces poissons et de la qualité de leur nourriture »

Tout cet équipement permettra notamment d'étudier les couches sédimentaires que le lit du fleuve Saint-Laurent a accumulées au cours du dernier million et demi d'années, au fil d'une dizaine de changements géologiques majeurs. Il s'agit d'un phénomène unique au Canada et inédit au cours des temps modernes qui a laissé des dépôts sédimentaires semblables à ceux qu'on retrouvent en Afrique et au Moyen-Orient il y a plus de 250 millions d'années. Son étude permettra d'approfondir les connaissances au sujet des premiers balbutiements du système écologique du Fleuve tout en étudiant des couches géologiques riches en histoire.

Le navire de recherche se veut aussi un précieux outil de formation. Selon Liza VIGLINO, candidate au Doctorat en Océanographie « Le navire va me permettre de réaliser une économie de temps appréciable pour valider mes hypothèses sur l'état de la faune côtière. Je pourrai maintenant faire des prélèvements et les analyser directement à bord. »

Retombées

Une économie où les connaissances scientifiques sont non seulement de plus en plus prisées mais valent aussi leur pesant d'or, les travaux de recherche qui vont être effectués à bord du nouveau navire sont d'une valeur inestimable pour le Canada et éventuellement pour la communauté internationale.

Un des principaux projets du consortium consiste à mettre au point des algorithmes permettant d'analyser la composition et l'état de la biomasse marine dans les eaux côtières nordiques tel l'estuaire du Saint-Laurent.

Depuis 1997, la Nasa observe et enregistre les changements de couleur des océans du monde dans le but d'étudier le rôle que jouent ces vastes étendues d'eau dans le phénomène de changements climatiques. Cette surveillance est assurée par un satellite qui photographie les mers du globe à partir d'une orbite située à 705 kilomètres au-dessus de nos têtes.

Contrairement aux photos prises en basse altitude, celles prises à partir de l'espace doivent être interprétées à l'aide de formules mathématiques tenant compte des différentes couches atmosphériques que traverse la lumière avant d'atteindre l'objectif de la caméra. Ces algorithmes doivent aussi prendre en compte les propriétés optiques particulières des animaux microscopiques qui circulent dans les mers et du type d'eau dans lequel ils vivent. « La NASA a développé des algorithmes qui permettent d'interpréter les données provenant des vastes océans tempérés mais ceux-ci ne peuvent être utilisés pour analyser correctement les eaux côtières nordiques qui sont beaucoup plus froides, donc plus agitées et dont les propriétés de réflexion optique sont différentes » avance le directeur Serge Demers.

C'est donc dans le but de développer des algorithmes capables de calibrer les données satellitaires propres au Saint-Laurent que lui et son équipe vont mener, une série de tests visant à déterminer avec précision les propriétés optiques de la biomasse du fleuve. Ces données serviront à développer des modèles mathématiques à partir desquels seront élaborés des algorithmes. Ces données pourraient éventuellement servir à examiner l'état des eaux côtières dans d'autres régions du monde.

Comprendre les retombées environnementales de l'aquaculture

Un autre chercheur de l'ISMER va bénéficier des capacités du nouveau navire pour effectuer des travaux qui visent à étudier les impacts de l'aquaculture massive sur l'écosystème marin de la baie de Gaspé. Le professeur Vladimir Koutitonsky a pour mandat de vérifier comment les matières fécales provenant de l'élevage de poissons en cage sont transportées par les courants marins et interagissent avec la flore, les bactéries et les autres animaux qui constituent l'écosystème marin.

M. Koutitonsky entend aussi étudier les effets de l'ajout d'éléments chimiques et de matières organiques provenant de la nourriture donnée aux poissons d'élevage. Environs 15 % de cette nourriture n'est pas absorbée et s'accumule au fond de la baie où vivent d'autres animaux et bactéries. Tout comme les matières fécales, la décomposition de la nourriture donnée à ces poissons altère les niveaux d'oxygène et de carbone dans ces eaux. L'océanographe compte mettre au point des modèles numériques qui proposent des solutions pour minimiser les impacts négatifs de l'aquaculture. Ces modèles pourront bien entendu être utilisés ailleurs au Canada et dans le monde.

Partenaires

Le navire de recherche est géré par 3 universités québécoises qui, ensemble, dispensent un programme d'études en océanographie pour les étudiants à la maîtrise et au doctorat. Il a par ailleurs été acquis grâce à la participation financière de la Fondation canadienne pour l'innovation (FCI) et du Ministère de l'Éducation du Québec.

La FCI investit dans ce projet dans le cadre de son programme de financement d'infrastructures scientifiques qui permettent de mener des recherches de niveau international.

Pour sa part, le Ministère de l'Éducation du Québec appui le seul programme d'études en océanographie offert au Québec et encourage un partenariat interuniversitaire qui regroupe différents départements de l'UQAR, de l'UQAM de l'Université Laval et de l'université McGill.

En investissant dans l'acquisition du navire le Québec compte ainsi encourager la recherche en océanographie, en géologie marine et en biodiversité dont le programme d'études est dispensé à l'université McGill. Le Québec gagne aussi un outil supplémentaire qui permettra de pousser plus loin les connaissances sur l'aquaculture, une activité économique qui est en plein essor dans les régions maritimes du Québec et du Canada.