Les découvertes de l'année
On étouffe, ici!
Les fonds du bassin central de l'estuaire du Saint-Laurent affichent un taux d'oxygène trop bas pour permettre la majorité des formes de vie...
par Joël Leblanc
Au fond de l'estuaire du Saint-Laurent, il fait noir, il fait froid et la pression est écrasante. Et depuis quelques décennies, l'oxygène s’y fait de plus en plus rare.
«En 72 ans, les fonds du bassin central de l'estuaire du Saint-Laurent, une longue fosse de plus de 300 m de profondeur qui s'étend sur 120 km, sont passés de 4 à 2 milligrammes d'oxygène par litre d'eau (mg/L). Un taux trop bas pour permettre la survie de la majorité des formes de vie, poissons, crustacés et mollusques inclus», déplore Denis Gilbert, de l’Institut Maurice-Lamontagne, qui a dévoilé cet inquiétant phénomène dans la revue Limnology and Oceanography, en septembre dernier.
À titre de comparaison, les eaux de surface du fleuve contiennent 10 mg/L d’oxygène. Cette raréfaction est une véritable malédiction pour les poissons de fond, comme la morue, déjà soumise à une pêche intensive.
Le Saint-Laurent, Denis Gilbert l’a sillonné à bord du Coriolis II, ce navire de recherche appartenant à plusieurs universités québécoises dont les équipements sophistiqués ont permis de mettre en lumière cette asphyxie. Avec son équipe, l’océanographe de Pêche et Océan Canada n’a pas seulement sondé les profondeurs du fleuve, il a aussi fouillé le passé.
«En parcourant la littérature, raconte l'océanographe, je suis tombé sur de vieux rapports de la Station biologique du Saint-Laurent à Trois-Pistoles.» Fondée en 1931 par l'Université Laval, cette station n'a servi que quelques années avant de déménager à Grande-Rivière, en Gaspésie.
«Les données qu'elle a produites, poursuit Denis Gilbert, se sont révélées assez fiables pour être comparées à nos travaux, d'autant plus que les chercheurs d'autrefois utilisaient déjà la méthode de Winkler pour mesurer l'oxygène de l'eau, comme nous le faisons aujourd’hui.»
Les courants marins de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent se comportent un peu comme un tapis roulant. En surface, les eaux coulent du continent vers l'Atlantique. Mais au fond, c'est l'inverse: les eaux de l'océan entrent lentement dans le golfe pour ressurgir à la hauteur de Tadoussac.
En route, les échanges verticaux entre les deux courants sont pratiquement nuls. Le courant le plus profond est confiné au chenal Laurentien, qui s’étend sur 1 240 km depuis Tadoussac jusqu’à la Nouvelle-Écosse et à Terre-Neuve.
La «prise d'eau», à la bordure de la plaque continentale, se trouve au confluent du courant du Labrador, qui arrive du nord et qui apporte une eau froide, bien oxygénée et relativement douce, et du Gulf Stream, qui charrie une eau chaude, peu oxygénée et plus salée, en provenance du sud. L'eau qui pénètre le chenal Laurentien est un mélange de ces deux grands courants.
À mesure qu'elle progresse vers l'estuaire, elle perd son oxygène qui est utilisé par les êtres vivants, comme un train de marchandise qui se vide un peu plus de son contenu à chaque gare. Elle s'appauvrit ainsi graduellement et, quand elle arrive dans l'estuaire du Saint-Laurent, il lui reste très peu d’oxygène.
Mais on a du mal à expliquer pourquoi, entre 1932 et 2003, la concentration en oxygène, déjà faible dans les grands fonds au large de Rimouski, a encore baissé de moitié.
«Sur la même période, ajoute l'océanographe, la température des eaux a augmenté de 1,65 °C, ce qui laisse supposer que la proportion d'eau provenant du courant du Labrador a diminué au profit de celle du Gulf Stream, déjà moins oxygénée.» Or, l'eau plus chaude du Gulf Stream ne peut contenir autant d'oxygène qu'une eau froide.
Mais personne, pour le moment, ne peut expliquer les variations dans les proportions d'eau en provenance du courant du Labrador et du Gulf Stream.
Pour comprendre l'évolution de la composition de l'eau à mesure qu'elle remonte dans le chenal Laurentien, les scientifiques ont pris des mesures dans deux sites précis: le bassin central de l'estuaire, au large de Rimouski, et le détroit de Cabot, qui sépare l'île du Cap-Breton, en Nouvelle-Écosse, de Terre-Neuve.
Entre les deux, l’eau se réchauffe graduellement pour atteindre une différence de un degré à hauteur de Tadoussac. Cette différence est demeurée constante entre le début des années 1970 et la fin des années 1990. Mais le taux d’oxygène, lui, diminue de façon plus marquée entre les deux points qu'au début des années 1970.
«Une plus grande quantité d'oxygène qu'autrefois est prélevée dans l’eau du chenal Laurentien à mesure qu'elle progresse vers l'estuaire», explique le chercheur.
En étudiant les sédiments «archivés» au fond pendant des siècles, on a pu avoir une bonne idée de l'évolution de la consommation d'oxygène des organismes qui vivent dans le fleuve.
On a constaté que la quantité de carbone organique présent dans les sédiments a augmenté depuis l'arrivée des Européens au XVIIe siècle, ce qui a eu pour conséquence d'accroître la demande biologique en oxygène.
Ce sont la déforestation et l'agriculture qui, en entraînant d’importants déversements de terre dans les eaux du fleuve, en sont les principales causes. La terre chargée de phosphates et de nitrates favorise la croissance de micro-organismes gourmands en oxygène. Et ceux-ci prolifèrent dans le golfe au détriment des autres organismes.
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par Joël Leblanc
Au fond de l'estuaire du Saint-Laurent, il fait noir, il fait froid et la pression est écrasante. Et depuis quelques décennies, l'oxygène s’y fait de plus en plus rare.
«En 72 ans, les fonds du bassin central de l'estuaire du Saint-Laurent, une longue fosse de plus de 300 m de profondeur qui s'étend sur 120 km, sont passés de 4 à 2 milligrammes d'oxygène par litre d'eau (mg/L). Un taux trop bas pour permettre la survie de la majorité des formes de vie, poissons, crustacés et mollusques inclus», déplore Denis Gilbert, de l’Institut Maurice-Lamontagne, qui a dévoilé cet inquiétant phénomène dans la revue Limnology and Oceanography, en septembre dernier.
À titre de comparaison, les eaux de surface du fleuve contiennent 10 mg/L d’oxygène. Cette raréfaction est une véritable malédiction pour les poissons de fond, comme la morue, déjà soumise à une pêche intensive.
Le Saint-Laurent, Denis Gilbert l’a sillonné à bord du Coriolis II, ce navire de recherche appartenant à plusieurs universités québécoises dont les équipements sophistiqués ont permis de mettre en lumière cette asphyxie. Avec son équipe, l’océanographe de Pêche et Océan Canada n’a pas seulement sondé les profondeurs du fleuve, il a aussi fouillé le passé.
«En parcourant la littérature, raconte l'océanographe, je suis tombé sur de vieux rapports de la Station biologique du Saint-Laurent à Trois-Pistoles.» Fondée en 1931 par l'Université Laval, cette station n'a servi que quelques années avant de déménager à Grande-Rivière, en Gaspésie.
«Les données qu'elle a produites, poursuit Denis Gilbert, se sont révélées assez fiables pour être comparées à nos travaux, d'autant plus que les chercheurs d'autrefois utilisaient déjà la méthode de Winkler pour mesurer l'oxygène de l'eau, comme nous le faisons aujourd’hui.»
Les courants marins de l'estuaire et du golfe du Saint-Laurent se comportent un peu comme un tapis roulant. En surface, les eaux coulent du continent vers l'Atlantique. Mais au fond, c'est l'inverse: les eaux de l'océan entrent lentement dans le golfe pour ressurgir à la hauteur de Tadoussac.
En route, les échanges verticaux entre les deux courants sont pratiquement nuls. Le courant le plus profond est confiné au chenal Laurentien, qui s’étend sur 1 240 km depuis Tadoussac jusqu’à la Nouvelle-Écosse et à Terre-Neuve.
La «prise d'eau», à la bordure de la plaque continentale, se trouve au confluent du courant du Labrador, qui arrive du nord et qui apporte une eau froide, bien oxygénée et relativement douce, et du Gulf Stream, qui charrie une eau chaude, peu oxygénée et plus salée, en provenance du sud. L'eau qui pénètre le chenal Laurentien est un mélange de ces deux grands courants.
À mesure qu'elle progresse vers l'estuaire, elle perd son oxygène qui est utilisé par les êtres vivants, comme un train de marchandise qui se vide un peu plus de son contenu à chaque gare. Elle s'appauvrit ainsi graduellement et, quand elle arrive dans l'estuaire du Saint-Laurent, il lui reste très peu d’oxygène.
Mais on a du mal à expliquer pourquoi, entre 1932 et 2003, la concentration en oxygène, déjà faible dans les grands fonds au large de Rimouski, a encore baissé de moitié.
«Sur la même période, ajoute l'océanographe, la température des eaux a augmenté de 1,65 °C, ce qui laisse supposer que la proportion d'eau provenant du courant du Labrador a diminué au profit de celle du Gulf Stream, déjà moins oxygénée.» Or, l'eau plus chaude du Gulf Stream ne peut contenir autant d'oxygène qu'une eau froide.
Mais personne, pour le moment, ne peut expliquer les variations dans les proportions d'eau en provenance du courant du Labrador et du Gulf Stream.
Pour comprendre l'évolution de la composition de l'eau à mesure qu'elle remonte dans le chenal Laurentien, les scientifiques ont pris des mesures dans deux sites précis: le bassin central de l'estuaire, au large de Rimouski, et le détroit de Cabot, qui sépare l'île du Cap-Breton, en Nouvelle-Écosse, de Terre-Neuve.
Entre les deux, l’eau se réchauffe graduellement pour atteindre une différence de un degré à hauteur de Tadoussac. Cette différence est demeurée constante entre le début des années 1970 et la fin des années 1990. Mais le taux d’oxygène, lui, diminue de façon plus marquée entre les deux points qu'au début des années 1970.
«Une plus grande quantité d'oxygène qu'autrefois est prélevée dans l’eau du chenal Laurentien à mesure qu'elle progresse vers l'estuaire», explique le chercheur.
En étudiant les sédiments «archivés» au fond pendant des siècles, on a pu avoir une bonne idée de l'évolution de la consommation d'oxygène des organismes qui vivent dans le fleuve.
On a constaté que la quantité de carbone organique présent dans les sédiments a augmenté depuis l'arrivée des Européens au XVIIe siècle, ce qui a eu pour conséquence d'accroître la demande biologique en oxygène.
Ce sont la déforestation et l'agriculture qui, en entraînant d’importants déversements de terre dans les eaux du fleuve, en sont les principales causes. La terre chargée de phosphates et de nitrates favorise la croissance de micro-organismes gourmands en oxygène. Et ceux-ci prolifèrent dans le golfe au détriment des autres organismes.
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