Biodiversité et potentiel de restauration des poissons dans les petits cours d’eau de la Montérégie (Québec)

Couture, Tania; Gravel, Renée; Biron, Pascale

doi:https://doi.org/10.7202/1111868ar

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Résumé

Les petits cours d’eau (PCE) représentent jusqu’à 85 % de la longueur des réseaux hydrographiques. Dans la plaine du Saint-Laurent, la plupart ont été chenalisés (linéarisés, approfondis et élargis) pour améliorer le drainage agricole. On connaît toutefois peu leur état écologique. L’objectif de cette recherche est d’évaluer cet état à l’aide d’un indice d’intégrité biotique (IIB) basé sur le poisson. Plus de 1 228 stations de pêche réalisées de 1930 à 2019 dans des cours d’eau de la Montérégie, d’ordre de Strahler de 1 à 3, ont été analysées. L’IIB mis au point est significativement corrélé à l’usage des terres. Il montre une plus forte corrélation avec le pourcentage d’occupation forestière qu’avec celui de l’occupation agricole. Une comparaison des IIB avant et après 1990 a révélé une détérioration dans le centre de la Montérégie et des améliorations en périphérie. Malgré les pressions qu’ils subissent, les PCE en milieu agricole abritent une abondance et une diversité élevées de poissons. On y trouve aussi plusieurs espèces à statut précaire ou d’intérêt sportif, en particulier dans les zones humides alluviales et à proximité des grands affluents. La restauration des PCE et de leurs communautés de poissons est essentielle pour bénéficier des services écosystémiques qu’ils soutiennent, mais plus de connaissances sont à acquérir pour mieux comprendre les facteurs d’influence.

Mots-clés :

communauté de poissons,
drainage agricole,
habitat,
indicateur d’intégrité biotique (IIB),
restauration

Abstract

Small streams account for up to 85% of the hydrographic network. In the St. Lawrence lowlands, most have been channelized (straightened, deepened and widened) to improve agricultural drainage. However, little is known about their ecological status. The aim of this research is to assess this state using an index of biotic integrity (IBI) based on fish. More than 1,228 fishing stations carried out between 1930 and 2019 in Montérégie streams of Strahler order 1 to 3 were analysed. The IBI developed is significantly correlated with land use. It shows a stronger correlation with the percentage of forest cover than with agricultural cover. A comparison of IBI before and after the 1990s revealed a deterioration in the centre of the Montérégie and improvements in the outlying areas. Despite the pressures to which they are subject, small streams in agricultural areas are home to a high abundance and diversity of fish. There are also a number of species with precarious status or of sporting interest, particularly in alluvial wetlands and near major tributaries. Restoring small streams and their fish communities is essential if we are to benefit from the ecosystem services they support, but more knowledge is needed to better understand the influencing factors.

Keywords:

agricultural drainage,
fish community,
habitat,
Index of Biotic Integrity (IBI),
restoration

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Remerciements

Cette analyse n’aurait pas été possible sans le concours des biologistes et techniciens de la faune qui ont procédé aux travaux de terrain et colligé les informations au fil du temps. L’analyse des données de pêche a été rendue possible grâce au financement du MELCCFP et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (subvention Découverte, P. Biron). Nous remercions les experts scientifiques qui ont commenté le manuscrit dans le cadre du processus de révision par les pairs, ainsi que l’équipe du Naturaliste canadien pour le travail de vérification technique, de révision linguistique et d’édition.

Notes biographiques

Tania Couture a terminé sa maîtrise en géographie, études urbaines et environnementales à l’Université Concordia. Elle travaille maintenant comme écologiste pour une firme de consultants à Toronto.

Renée Gravel travaille au ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs du Québec (MELCCFP).

Pascale M. Biron est professeure au Département de géographie, urbanisme et environnement de l’Université Concordia.

Bibliographie

Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder et J.B. Stribling, 1999. Rapid bioassessment protocols for use in wadeable streams and rivers: Periphyton, benthic macroinvertebrates and fish, 2^e édition. EPA 841-B-99-002, U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water, Washington, DC.
Google Scholar
Beaulieu, R., 2001. Historique des travaux de drainage au Québec et état du réseau hydrographique. Colloque régional sur les cours d’eau, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie, secteur ouest, 9 p.
Google Scholar
Bentrup, G., 2008. Zones tampons de conservation : lignes directrices pour l’aménagement de zones tampons, de corridors boisés et de trames vertes. General Technical Report SRS-109, Asheville, NC, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Southern Research Station, 115 p. GTR-SRS-109_French.pdf (usda.gov).
Google Scholar
D’Ambrosio, J.L., L.R. Williams, M.G. Williams, J.D. Witter et A.W. Ward, 2014. Geomorphology, habitat, and spatial location influences on fish and macroinvertebrate communities in modified channels of an agriculturally-dominated watershed in Ohio, USA. Ecological Engineering, 68 : 32-46.
10.1016/j.ecoleng.2014.03.037 Google Scholar
Davis, W.S., B.D. Snyder, J.B. Stribling et C. Stoughton, 1996. Summary of state biological assessment programs for streams and wadeable rivers. EPA 230-R-96-007. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Policy, Planning, and Evaluation, Washington, DC.
Google Scholar
Environnement Canada, 2013. Quand l’habitat est-il suffisant ? 3^e édition. Environnement Canada, Toronto, Ont. https://www.publications.gc.ca/site/fra/9.685600/publication.html.
Google Scholar
Frothingham, K.M., B.L. Rhoads et E.E. Herricks, 2001. Stream geomorphology and fish community structure in channelized and meandering reaches of an agricultural stream. Dans : Dorava, J.M., D.R. Montgomery, B.B. Palcsak et F.A. Fitzpatrick (édit.). Geomorphic Processes and Riverine Habitat. Water Science and Application, vol. 4. American Geophysical Union, p. 105-117.
10.1029/WS004p0105 Google Scholar
Gouvernement du Québec, 2019. Utilisation du territoire 2019 FGDB – Données Québec. https://www.donneesquebec.ca/recherche/dataset/utilisation-du-territoire/resource/1136fa60-ec2b-49d5-9d4e-7b163fbaebf1.
Google Scholar
Gravel, R., 2021. Communautés ichtyologiques des petits cours d’eau de la Montérégie et leur réponse à différents types d’interventions à des fins de drainage agricole. Rapport technique, ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs. Disponible en ligne à : https://mffp.gouv.qc.ca/documents/faune/RA_Cours-eau-Monteregie-drainage-agricole.pdf.
Google Scholar
Heatherly, T., M.R. Whiles, T.V. Royer et M.B. David, 2007. Relationships between water quality, habitat quality, and macroinvertebrate assemblages in Illinois streams. Journal of Environmental Quality, 36 (6) : 1653-1660. https://doi.org/10.2134/jeq2006.0521.
10.2134/jeq2006.0521 Google Scholar
Hughes, R.M., A.T. Herlihy et P.R. Kaufmann, 2010. An evaluation of qualitative indexes of physical habitat applied to agricultural streams in ten U.S. States. Journal of the American Water Resources Association, 46 (4) : 792-806. https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.2010.00455.x.
10.1111/j.1752-1688.2010.00455.x Google Scholar
Junk, W.J., M. Bro, I.C. Campbell, M. Finlayson, B. Gopal, L. Ramberg et B.G. Warner, 2006. The comparative biodiversity of seven globally important wetlands: A synthesis. Aquatic Sciences, 68 : 400-414. https://doi.org/10.1007/s00027-006-0856-z.
10.1007/s00027-006-0856-z Google Scholar
Karr, J.R., K.D. Fausch, P.L. Angermeier, P.R. Yant et I.J. Schlosser, 1986. Assessing biological integrity in running waters: A method and its rationale. Illinois Natural History Survey Special Publication 5, Champaign, IL, 28 p.
Google Scholar
Karr, J.R., 1991. Biological integrity: A long-neglected aspect of water resource management. Ecological Applications, 1 (1) : 66-84. https://doi.org/10.2307/1941848.
10.2307/1941848 Google Scholar
Lane, C.R., I.F. Creed, H.E. Golden, S.G. Leibowitz, D.M. Mushet, M.C. Rains et M.K. Vanderhoof, 2022. Vulnerable waters are essential to watershed resilience. Ecosystems, 26 : 1-28.
10.1007/s10021-021-00737-2 Google Scholar
Lau, J.K., T.E. Lauer et M.L. Weinman, 2006. Impacts of channelization on stream habitats and associated fish assemblages in East Central Indiana. The American Midland Naturalist, 156 (2) : 319-330. http://dx.doi.org/10.1674/0003-0031(2006)156[319:iocosh]2.0.co;2.
10.1674/0003-0031(2006)156[319:IOCOSH]2.0.CO;2 Google Scholar
La Violette, N., 1999. Le bassin de la rivière Yamaska : les communautés ichtyologiques et l’intégrité biotique du milieu. Section 6. Dans : Ministère de l’Environnement (édit.). Le bassin de la rivière Yamaska : état de l’écosystème aquatique – 1998. Direction des écosystèmes aquatiques, Québec, envirodoq n^o EN990224, rapport n^o EA-14. Disponible en ligne à : https://archives.bape.gouv.qc.ca/sections/mandats/prod-porcine/documents/BIO20-Chapi6-6-1-6-70.pdf.
Google Scholar
[MAPAQ] Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec, 2014. Portrait agroalimentaire de la Montérégie, Directions régionales de la Montérégie, secteurs est et ouest, 12 p.
Google Scholar
Mingelbier, M., Y. Paradis, P. Brodeur, V. de la Chenelière, F. Lecomte, D. Hatin et G. Verreault, 2016. Gestion des poissons d’eau douce et migrateurs dans le Saint-Laurent : mandats, enjeux et perspectives. Le Naturaliste canadien, 140 (2) : 74-90. https://doi.org/10.7202/1036506ar.
10.7202/1036506ar Google Scholar
Morris, E.K., T. Caruso, F. Buscot, M. Fischer, C. Hancock, T.S. Maier, T. Meiners, C. Müller, E. Obermaier, D. Prati, S.A. Socher, I. Sonnemann, N. Wäschke, T. Wubet, S. Wurst et M.C. Rillig, 2014. Choosing and using diversity indices: Insights for ecological applications from the German Biodiversity Exploratories. Ecology and Evolution, 4 (18) : 3514-3524. https://doi.org/10.1002/ece3.1155.
10.1002/ece3.1155 Google Scholar
[MPCA] Minnesota Pollution Control Agency, 2014. Development of a fish-based Index of Biological Integrity for assessment of Minnesota’s rivers and streams. Document n^o wq-bsm2-03, Minnesota Pollution Control Agency, Environmental Analysis and Outcomes Division, St. Paul, MN, 36 p. + 4 ann.
Google Scholar
[Ohio EPA] Ohio Environmental Protection Agency, 2012. Field evaluation manual for Ohio’s primary headwater habitat streams, Version 3.0. Ohio Environmental Protection Agency, Division of Surface Water, Columbus, OH, 117 p. Microsoft Word - PHWHManual_2011_Ver_3.0_12-22-11.docx (ohio.gov).
Google Scholar
Petsch, D.K., S.A. Blowes, A.S. Melo et J.M. Chase, 2021. A synthesis of land use impacts on stream biodiversity across metrics and scales. Ecology, 102 (11) : e3498. https://doi.org/10.1002/ecy.3498.
10.1002/ecy.3498 Google Scholar
Rhoads, B.L., J.S. Schwartz et S. Porter, 2003. Stream geomorphology, bank vegetation, and three-dimensional habitat hydraulics for fish in Midwestern agricultural streams. Water Resources Research, 39 (8) : 1218. https://doi.org/10.1029/2003WR002294.
10.1029/2003WR002294 Google Scholar
Richard, Y. et I. Giroux, 2004. Impact de l’agriculture sur les communautés benthiques et piscicoles du ruisseau Saint-Georges (Québec, Canada). Ministère de l’Environnement, Direction du suivi de l’état de l’environnement, envirodoq n^o ENV/2004/0226, collection n^o QE/148, 28 p. + 2 ann. Impact de l’agriculture sur l’intégrité écosystémique d’un petit cours d’eau : le ruisseau Saint-Georges (Québec, Canada) (gouv.qc.ca).
Google Scholar
Rousseau, Y. et P.M. Biron, 2009. Geomorphological impacts of channel straightening in an agricultural watershed, Southwestern Québec. The Northeastern Geographer, 1 : 91-113.
Google Scholar
Ruiz, J., 2019. Modernisation de l’agriculture et occupation des terres agricoles au Québec (1951-2011). Cahiers de géographie du Québec, 63 (179-180) : 213.
10.7202/1084233ar Google Scholar
Saint-Jacques, N., 1998. Le bassin de la rivière Richelieu : les communautés ichtyologiques et l’intégrité biotique du milieu, section 5. Dans : Ministère de l’Environnement et de la Faune (édit.). Le bassin versant de la rivière Richelieu : l’état de l’écosystème aquatique – 1995. Direction des écosystèmes aquatiques, Québec, envirodoq n^o EN980604, rapport n^o EA-13, section 5, 42 p. + 11 ann. BIO19 (gouv.qc.ca).
Google Scholar
Saint-Jacques, N. et Y. Richard, 2002. Le bassin de la rivière Saint-Maurice : les communautés ichtyologiques et l’intégrité biotique du milieu. Ministère de l’Environnement, Direction du suivi de l’état de l’environnement, Québec, envirodoq n^o ENV/2002/0293, rapport n^o EA/2002-04, 75 p. + 10 ann. Microsoft Word - Richard version finale _03-10-02_.doc (gouv.qc.ca).
Google Scholar
Sanders, K.E., P.C. Smiley, R.B. Gillespie, K.W. King, D.R. Smith et E.A. Pappas, 2020. Conservation implications of fish-habitat relationships in channelized agricultural headwater streams. Journal of Environmental Quality, 49 (6) : 1585-1598. https://doi.org/10.1002/jeq2.20137.
10.1002/jeq2.20137 Google Scholar
Schlosser, I.J., 1991. Stream fish ecology: A landscape perspective. BioScience, 41 (10) : 704-712.
10.2307/1311765 Google Scholar
Simoneau, M., 2007. État de l’écosystème aquatique du bassin versant de la rivière Châteauguay : faits saillants 2001-2004. Québec, ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs, Direction du suivi de l’état de l’environnement, ISBN 978-2-550-50193-0 (PDF), 16 p. État de l’écosystème aquatique - Bassin versant de la rivière Châteauguay (gouv.qc.ca).
Google Scholar
Spellerberg, I.F., 2008. Shannon–Wiener Index. Encyclopedia of Ecology, 3249-3252. https://doi.org/10.1016/b978-008045405-4.00132-4.
10.1016/B978-008045405-4.00132-4 Google Scholar
Stewart, J.S., L. Wang, J. Lyons, J.A. Horwatich et R. Bannerman, 2001. Influences of watershed, riparian-corridor, and reach-scale characteristics on aquatic biota in agricultural watersheds. Journal of the American Water Resources Association, 37 : 1475-1487.
10.1111/j.1752-1688.2001.tb03654.x Google Scholar
Théberge, M. et C. Côté, 2008. Développement de l’indice d’intégrité biotique pour le ruisseau Bibeau, été 2007. Ministère des Ressources naturelles et de la Faune, Direction de l’aménagement de la faune de Laval-Lanaudière-Laurentides, 35 p. + 9 ann.
Google Scholar
Tóth, R., I. Czeglédi, B. Kern et T. Erős, 2019. Land use effects in riverscapes: Diversity and environmental drivers of stream fish communities in protected, agricultural and urban landscapes. Ecological Indicators, 101 : 742-748. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.01.063.
10.1016/j.ecolind.2019.01.063 Google Scholar
Vadas, R.L., R.M. Hughes, Y.J. Bae, M.J. Baek, O.C. González, M. Collisto, D.R. de Carvalho, K. Chen, M.T. Ferreira, P. Fierro, J.S. Harding, D.M. Infante, C.J. Kleynhans, D.R. Macedo, I. Martins, N. Mercado-Silva, N. Moya, S.J. Nichols, P.S. Pompeu, R. Ruaro et C. Yoder, 2022. Assemblage-based biomonitoring of aquatic ecosystem health via multimetric indices: A critical review and suggestions for improving their applicability. Water Biology and Security, 1 (3) : 100054. https://doi.org/10.1016/j.watbs.2022.100054.
10.1016/j.watbs.2022.100054 Google Scholar
Wang, L., J. Lyons, P. Kanehl et R. Gatti, 1997. Influences of watershed land use on habitat quality and biotic integrity in Wisconsin streams. Fisheries, 22 (6) : 6-12. https://doi.org/10.1577/1548-8446(1997)022<0006:IOWLUO>2.0.CO;2.
10.1577/1548-8446(1997)022<0006:IOWLUO>2.0.CO;2 Google Scholar
Wasson, J.G., J.R. Malavoi, L. Maridet, Y. Souchon et L. Paulin, 1995. Impacts écologiques de la chenalisation des rivières. Rapport de recherche de l’IRSTEA, 158 p. (hal-02574026).
Google Scholar
Wichert, G.A. et D.J. Rapport, 1998. Fish community structure as a measure of degradation and rehabilitation of riparian systems in an agricultural drainage basin. Environmental Management, 22 : 425-443. https://doi.org/10.1007/s002679900117.
10.1007/s002679900117 Google Scholar