Watching the river flow

Suivre le fil de l'eau

Des chercheurs de l'Université de Montréal sondent les cours d'eau à la recherche de données qui permettront de préserver la santé de nos rivières
1 mars 2006
Les cours d’eau sont des systèmes naturels complexes qui jouent un rôle déterminant dans le développement des collectivités, la survie des espèces et la santé des êtres humains. Voilà pourquoi il est essentiel d’évaluer les effets des changements environnementaux sur nos rivières. Or, pour prédire ces phénomènes, il faut parfois patauger dans la vase. À l’heure actuelle, de nombreux scientifiques procèdent par approximations successives pour explorer les processus liés aux rivières, une approche qui se révèle à la fois coûteuse et relativement inefficace. Heureusement, l’infrastructure de pointe dont s’est dotée l’Université de Montréal pour la recherche sur le terrain fournit aux scientifiques qui se penchent sur les processus fluviaux des outils novateurs pour sonder les profondeurs des cours d’eau canadiens.
 

Cette infrastructure s’articule autour d’un appareillage de terrain unique pour mesurer la vitesse des rivières et étudier les relations entre, d’une part, le lit des cours d’eau et les sédiments et, d’autre part, l’écoulement de l’eau. Ces instruments comprennent des vélocimètres acoustiques à effet Doppler des systèmes de positionnement global, des appareils photographiques sous-marins et des stations météorologiques. Grâce à cet équipement, les chercheurs de l’Université de Montréal recueillent des données sur la dynamique fluviale, sur le transport des sédiments et sur l’habitat du poisson, trois facteurs qui peuvent avoir d’importantes répercussions sur notre approvisionnement en eau.

« La population du Québec vit majoritairement le long du corridor du Saint-Laurent. Lorsque vient le temps d’aborder le simple problème des prises d’eau des villes et des municipalités, on a besoin de savoir si ces prises d’eau seront enfouies sous les sédiments dans 50 ans », affirme André Roy, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en dynamique fluviale à l’Université de Montréal.

Pour trouver des réponses à ces questions, André Roy et son équipe de chercheurs mènent trois projets qui devraient contribuer à préserver la santé de nos cours d’eau. Le premier étudie les effets des changements climatiques sur les affluents du fleuve Saint-Laurent. Financée par des groupes de recherche de pointe, cette initiative consiste à modéliser et à prévoir les répercussions des fluctuations du niveau d’eau attribuables à des facteurs comme le réchauffement de la planète sur les affluents et les processus fluviatiles.

Les travaux d’André Roy sur les effets de la dégradation de l’habitat du poisson constituent le deuxième projet et présentent aussi un grand intérêt. Ils portent sur le comportement des saumons juvéniles dans leur habitat et sur l’efficacité à long terme de structures telles que les déflecteurs de courant. Utilisées pour dévier le courant, ces structures ont pour effet de réduire la vitesse d’écoulement de l’eau et de modifier l’habitat du poisson.

Le troisième projet explore les répercussions des pratiques agricoles sur les rivières qui se déversent dans des lacs. Ces plans d’eau sont souvent les plus touchés par les engrais et la contamination par ruissellement. C’est pourquoi André Roy et son équipe évaluent également les effets de nouvelles pratiques agricoles sur les charges en sédiments dans la rivière Tomifobia, située dans les Cantons de l’Est, au Québec.

Retombées

En utilisant des instruments et une technologie d’avant-garde pour exlorer les processus fluviatiles, les chercheurs de l’Université de Montréal visent à diminuer l’influence des changements climatiques, de la dégradation de l’habitat du poisson et des mauvaises pratiques agricoles sur nos cours d’eau.

« La pollution, la dégradation des sols, l’urbanisation, le progrès, tous ces facteurs ont d’immenses répercussions. Les recherches d’André Roy sont fondamentales pour réduire la dégradation et revitaliser les rivières », déclare Joseph Desloges, professeur de géographie à l’Université de Toronto.

Les effets des changements climatiques et des activités humaines occupent une place centrale dans les travaux d’André Roy. Selon les prévisions des experts, les changements climatiques risquent d’entraîner une baisse des niveaux d’eau du fleuve Saint-Laurent qui pourrait aller jusqu’à un mètre. Cette chute des niveaux d’eau moyens pourrait causer des transformations majeures de la dynamique fluviale. En étudiant les effets de facteurs comme le réchauffement de la planète, le chercheur et son équipe contribuent à circonscrire les zones les plus à risque. Ces connaissances joueront un rôle clé dans l’élaboration de mesures destinées à assurer la viabilité de l’écosystème fluvial.

Ces recherches offrent également des perspectives encourageantes pour la population de saumons, qui est actuellement en déclin. Au fil des ans, les habitats du saumon se sont fortement dégradés. Même le saumon de l’Atlantique, autrefois très abondant, figure désormais sur la liste des espèces menacées d’extinction. Ces travaux sur les saumons dans leur habitat pourraient contribuer à inverser cette tendance. En évaluant l’efficacité de structures d’intervention comme les déflecteurs de courant et en cherchant à comprendre les effets de l’écoulement turbulent sur le comportement des poissons, les chercheurs ont une chance de réhabiliter nos rivières.

« Il est important d’étudier le milieu physique dans lequel les saumons se reproduisent, vivent et migrent pour comprendre leur fonctionnement et déterminer si des modifications à l’écoulement de la rivière auraient des conséquences », indique Peter Ashmore, professeur de géographie à l’Université Western Ontario.

On sait depuis longtemps que les mauvaises pratiques agricoles sont une source importante d’érosion et de pollution dans les rivières. La culture des sols entraîne une infiltration, dans la nappe phréatique, des produits chimiques contenus dans les engrais et les pesticides. Heureusement, les travaux menés actuellement par André Roy sur les effets de l’utilisation des sols sur la sédimentation pourraient conduire à l’adoption de pratiques agricoles moins dommageables.

Ces projets présentent également d’autres avantages. Alors que la plupart des recherches sur les processus fluviaux se font en laboratoire, l’équipement de l’Université de Montréal permet à André Roy et à son équipe d’installer cinq stations de terrain permanentes, réparties à la grandeur des Cantons de l’Est et le long du fleuve Saint-Laurent. Grâce à elles, le chercheur peut procéder à une exploration en temps réel — fondée sur des données concrètes — de la dynamique fluviale et découvrir comment les rivières réagissent aux modifications à long terme de l’environnement.

« Souvent, les chercheurs étudient l’écoulement des rivières en laboratoire, précise Peter Ashmore. André Roy, lui, s’emploie à déterminer comment se présentent les choses dans un milieu naturel où il est difficile de faire des échantillonnages. Ce travail constitue une réalisation majeure. »

Partenaires

André Roy et ses chercheurs ne sont pas les seuls à étudier les processus fluviaux. Le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie (CRSNG) et le consortium Ouranos sur la climatologie régionale et l’adaptation aux changements climatiques se sont associés à l’Université de Montréal dans le cadre d’un programme de subvention stratégique. Certaines de ces recherches sont conduites sous l’égide du Global Environmental and Climate Change Centre, un regroupement multi-institutionnel financé par le Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT), un organisme québécois qui soutient la recherche, le partage d’information et la formation.

Des chercheurs de plusieurs établissements au Canada et en Europe participent aussi au programme. Comme les étudiants sont la pierre angulaire de tout projet de recherche, cinq assistants de premier cycle, dix étudiants des cycles supérieurs et deux boursiers postdoctoraux reçoivent actuellement une formation au sein de ce programme.