Dans le labo, sur le terrain et à mi chemin : Le Centre de recherche environnementale sur les pesticides adopte une approche polyvalente

Un cours d'eau méandrique du sud de l'Ontario est devenu un laboratoire extérieur pour des scientifiques de Pêches et Océans Canada (MPO). Le ruisseau Twenty Mile serpente à travers des paysages agricoles sur une distance nettement plus longue que son nom l'indique. Sur son parcours de 79 km, il reçoit les eaux de ruissellement des terres le bordant – ce qui en fait un milieu d'étude idéal pour les chercheurs du Centre de recherche environnementale sur les pesticides (CREP).

Les pesticides font partie intégrante des pratiques agricoles au Canada et de nouveaux produits antiparasitaires sont commercialisés chaque année. Les scientifiques du MPO doivent suivre de près les effets de ces produits sur nos lacs et nos rivières; à cette fin, ils mènent des expériences exhaustives dans les laboratoires du CREP. Mais les travaux en laboratoire ne sont qu'un élément de l'équation. Les scientifiques étudient également les poissons, les invertébrés et l'habitat du poisson sur le terrain, là où des pesticides sont épandus. Ils recueillent l'information scientifique dont dépendent les chargés de la réglementation au Canada pour établir des règlements en vue de protéger le poisson et son habitat.

À des endroits choisis dans le ruisseau Twenty Mile, des chercheurs prélèvent des chattes de l'est pour analyse. Source : Photo fournie par Christopher L. Baron, spécialiste des sciences physiques, Centre de recherche environnementale sur les pesticides, MPO.

Un modèle du monde réel

Depuis 2003, les scientifiques du CREP utilisent le ruisseau Twenty Mile comme réseau hydrographique modèle. Étant donné que le ruisseau traverse des terres vouées à diverses fins agricoles, de nombreux types de pesticides différents sont utilisés. Selon Chris Baron, spécialiste des sciences physiques du CREP, le ruisseau est le milieu récepteur d'une panoplie très vaste de pesticides. Et c'est ce qui permet aux chercheurs du CREP d'étudier une gamme étendue de situations en utilisant l'information fournie par leurs collègues d'Environnement Canada (EC), qui mènent des contrôles à plusieurs endroits dans le ruisseau pour déterminer les concentrations de divers pesticides dans chaque tronçon.

Une fois que les scientifiques d'EC ont établi les niveaux de pesticides dans divers tronçons du ruisseau à différentes périodes, le MPO peut concevoir ses études en conséquence. Par exemple, il est important de savoir quand les niveaux de pesticide atteignent un pic. Les scientifiques peuvent alors établir le moment de prélèvement de poissons aux fins d'échantillonnage pour coïncider avec ces pics.

Étude de la chatte de l'est

Pour surveiller la reproduction et la croissance de poissons sauvages et d'invertébrés aquatiques dans chaque tronçon, les chercheurs utilisent la chatte de l'est comme espèce sentinelle. La chatte de l'est est un poisson de petite taille qui se rencontre dans les eaux à circulation lente des rivières et des ruisseaux. Les pêcheurs récréatifs connaissaient bien ce poisson car ils l'utilisent fréquemment comme appât. Par le truchement d'études détaillées de la chatte de l'est, les chercheurs peuvent tirer des conclusions générales pour d'autres espèces et l'écosystème dans l'ensemble.

Les installations de laboratoire du Centre de recherche environnementale sur les pesticides, situé à Winnipeg, permettent aux scientifiques d'exposer des poissons à des pesticides dans un milieu étroitement contrôlé. Source : Photo fournie par Christopher L. Baron, spécialiste des sciences physiques, Centre de recherche environnementale sur les pesticides, Institut des eaux douces, MPO.

Les scientifiques ont déjà établi que les concentrations élevées de pesticides dans certains tronçons du ruisseau ont réduit le potentiel d'accroissement des populations de poissons. Par exemple, ils n'ont trouvé aucun jeune de l'année dans certains tronçons durant les périodes d'épandage de pointe de pesticides. Bien que les travaux se poursuivent, cette première découverte peut signifier que les jeunes poissons qui naissent durant les périodes d'épandage de pointe ne survivent pas. Les chercheurs ont aussi découvert des variations interannuelles dans les niveaux de pesticides dans le ruisseau Twenty Mile. Il est évident qu'une surveillance soutenue est essentielle pour permettre aux scientifiques du CREP d'estimer les effets probables de l'exposition à long terme à des pesticides.

Les règlements reposent sur un bon fondement scientifique

Le CREP compte parmi les douze centres d'expertise du MPO ayant pour mandat la protection de la santé des milieux aquatiques du Canada. Ces centres se penchent sur l'étude d'une vaste gamme de sujets. Ils mènent des recherches sur les mammifères marins, étudient les effets environnementaux des activités d'exploitation pétrolière et gazière, évaluent la santé des animaux aquatiques et surveillent les impacts de la production d'énergie hydraulique sur le poisson et son habitat, par exemple. Le mandat du CREP, du fait qu'il est le conseiller de l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA) de Santé Canada, chargée de l'élaboration des règlements fédéraux sur l'utilisation des pesticides au Canada, est axé sur les pesticides.

En consultation avec l'ARLA et d'autres ministères fédéraux, les scientifiques identifient les besoins en recherche de haute priorité. Ils peuvent faire un examen des pesticides nouveaux ou faire un nouvel examen de ceux déjà utilisés au titre d'un processus continu de mise à jour des règlements sur l'environnement et la sécurité. De cette manière, le MPO alimente le processus réglementaire qui établit quels pesticides peuvent être utilisés et dans quelles conditions.

Un milieu artificiel roulant

Il va de soi que l'information recueillie dans le cadre des travaux sur le terrain menés dans le ruisseau Twenty Mile et à d'autres sites naturels est renforcée par des expériences de laboratoire hautement contrôlées et des analyses. Et le CREP a maintenant quelque chose de nouveau en tête. Un mésocosme. Un mésocosme est un instrument de recherche réunissant certains des avantages qu'offrent les travaux dans le milieu naturel et la souplesse de travailler en laboratoire. Un mésocosme permet de simuler à peu près les mêmes conditions du milieu tout en permettant aux scientifiques de manipuler des facteurs environnementaux prédéterminés.

Dans le présent cas, le mésocosme est essentiellement un cours d'eau artificiel. « C'est une remorque équipée de bassins à poissons, de pompes et de toutes sortes de régulateurs pour ajuster le niveau d'exposition des poissons à l'eau prélevée à un site d'étude », explique Chris Baron. En voie de construction, le mésocosme permettra aux scientifiques de reproduire à peu près les conditions réelles dans le ruisseau Twenty Mile tout en étant capables de contrôler des facteurs comme la taille et l'âge des poissons, ainsi que la vitesse d'écoulement de l'eau. Le laboratoire roulant devrait être prêt pour la saison de travaux sur le terrain de l'été 2009.

La situation est contrôlée

Des travaux en laboratoire, qui seront effectués par les chercheurs du CREP à l'Institut des eaux douces, situé à Winnipeg, viendront compléter les études du mésocosme et les travaux sur le terrain. L'équipe de Winnipeg étudiera les concentrations des pesticides et simulera les conditions durant les années de configurations des précipitations différentes.

C'est ce genre de coopération entre les scientifiques du CREP et entre eux et leurs partenaires, comme l'ARLA et Environnement Canada, qui aidera à assurer que les produits chimiques agricoles que nous utilisons sont sécuritaires.