Capacité d'assimilation des matières organiques provenant de la salmoniculture : amélioration des prédictions du modèle des impacts benthiques

PRRA-2014-M-06

Description

L'échelle spatiale, l'ampleur et la persistance des effets sur le benthos ou le fond marin occasionnés par la matière exerçant une demande biochimique en oxygène (DBO) dépendent d'une série de facteurs qui influent sur le dépôt, le recyclage et le transport des déchets résultant de l'aquaculture (l'effluent). Des études antérieures ont démontré qu'il y a un lien entre les déchets d'aquaculture provenant des parcs en filet et la diminution des concentrations en oxygène des sédiments. Comme la concentration d'oxygène nécessaire à la survie des espèces varie d'une espèce à l'autre, le fait de pouvoir mesurer la concentration en oxygène des sédiments permet d'obtenir des indices importants sur les impacts que les déchets d'aquaculture peuvent avoir sur l'habitat benthique. Toutefois, cette relation de cause à effet ne tient pas compte des processus essentiels que sont le transport et le recyclage des déchets après leur dépôt, qui ont une incidence sur les impacts benthiques. Un facteur important, mais mal compris, est la « capacité d'assimilation » inhérente aux différents habitats benthiques, qui minéralisent (recyclent) cette matière sans altérer l'état oxique naturel des sédiments. Ce projet de recherche multidisciplinaire visait à développer notre expertise et nos connaissances scientifiques des principaux processus qui influent sur la capacité d'assimilation d'un fond marin, notamment les taux de dépôt et de dispersion des déchets, l'approvisionnement en oxygène du benthos et la vitesse de décomposition de la matière organique, processus qui varient d'un milieu à l'autre et selon le type de fond marin (vase, sable, substrat mixte). Le projet visait à créer un sous-module qui fonctionnera avec le modèle de circulation des eaux (MVFDEC) et qui permettra aux chercheurs d'incorporer des données sur les courants marins propres aux sites ainsi que des données d'échantillonnage, de manière à mieux comprendre comment les déchets sont déposés ou dispersés dans une zone donnée. Ce sous-module permit d'obtenir des prévisions plus précises sur le plan de l'échelle spatiale et de l'ampleur des impacts benthiques qui découlent des effluents de matière exerçant une DBO provenant des exploitations piscicoles en eau libre.

Constatations

La taille médiane des grains, caractéristique fondamentale des fonds marins, influe sur la capacité des fermes salmonicoles à assimiler naturellement l’excès de matière organique et à limiter la zone d’impact. Le recyclage ou la décomposition des déjections dans les fermes salmonicoles a été indiqué par des mesures par capteurs à distance de la consommation d’oxygène dans les sédiments. Le recyclage des déjections était rapide dans des conditions généralement hypoxiques qui se produisent dans les substrats de limon (boue) cohésif, mais n’a été détecté que dans des conditions oxiques dans des substrats de sable perméable. Avec l’augmentation de l’enrichissement en matière organique, le développement de l’hypoxie dans les substrats de sable a limité la capacité de la communauté microbienne à assimiler les déchets organiques. Les valeurs d’érodabilité des déchets suggèrent que la remise en suspension et le transport des deux types de sédiments se produisent. Les résultats sur la dégradation et le mouvement des déchets provenant des exploitations aquacoles éclairent l’amélioration continue des prédictions modélisées des interactions environnementales de l’aquaculture.

Publications

Law, B.A., Hill, P.S., Milligan, T.G., Zions, V.S., 2016. Erodibilité des déchets d’aquaculture de différents substrats de fond marin. Aquaculture Environment Interactions, 8, 575-584. DOI:10.3354/aei00199.

Nom du programme

Programme de recherche sur la réglementation de l'aquaculture (PRRA)

Année

2014 - 2017

Chercheur principal / Chercheurs principaux / Chercheuse principale / Chercheuses principales

Peter Cranford
chercheur scientifique, Institut océanographique de Bedford
1, promenade Challenger, Dartmouth (Nouvelle-Écosse)
Courriel: Peter.Cranford@dfo-mpo.gc.ca

Membres de l'équipe

Brent Law

Fred Page

Terri Sutherland

Shawn Robinson

Herb Vandermeulen

Susan Haigh

Partenaires collaboratifs

Raymond Bannister, Institute of Marine Research, Norvège