description
La forêt boréale québécoise, de par sa superficie immense, sa géologie métamorphique, sa topographie vallonnée et son histoire glaciaire récente (surcreusement), compte un grand nombre de rivières et de réservoirs (Gouvernement du Québec; MFFP, 2017). On connaît relativement peu les concentrations et les apports de la MES et les matières en solution dans la majorité des eaux de la forêt boréale qui, pour la majorité, sont inaccessibles par voie terrestre. L’évaluation des changements environnementaux dans un contexte de changement climatique est limitée considérant l’envergure du territoire québécois et le manque d’un état de référence.
Cette problématique est observée dans le sous-bassin versant des Rapides situé au sud-ouest du bassin versant de Duplessis sur la Côte-Nord (figure 2) (Organisme de bassins versant de Duplessis, 2015). Le lac des Rapides est au cœur de ce bassin versant et représente l’unique source d’eau potable pour la ville de Sept-Îles, desservant 25 000 habitants. Entre 2013 et 2018, les analyses de qualité de l’eau effectués par l’organisme des bassins versants de Duplessis, ont démontré une augmentation de l’état trophique passant de l’état ultra-oligotrophe à oligotrophe. L’augmentation du phosphore, des concentrations de COD et de Chla ainsi que celui du pH est inquiétante. Les sources de ces apports dans le lac des Rapides ne sont pas encore identifiées à l’intérieur du bassin versant et l’accès à l’ensemble du territoire du bassin versant est restreint en raison de l’inaccessibilité par voie terrestre (Organisme de bassins versant de Duplessis, 2016).
Depuis 2013, le Lac des Rapides a été échantillonné de façon saisonnière à différentes stations par l’organisme des bassins versants de Duplessis et une fois en 2018 par le projet Lake Pulse (figure 3). Ces campagnes d’échantillonnages étaient ponctuelles et l’interprétation des résultats obtenus par les biologistes et la télédétection sont difficilement arrimables en raison de la disparité des approches statistiques utilisées dans chacune des disciplines. Ainsi, les causes de l’augmentation du niveau trophique du Lac des Rapides, sont encore aujourd’hui difficiles à identifier.
Peu d’approches méthodologiques en géographie ont été préconisées pour l’analyse spatio-temporelle de la qualité de l’eau d’un bassin versant. En général, les géographes empruntent les approches méthodologiques des disciplines de la télédétection, de la biologie ou encore de l’hydrologie sans toutefois les combiner (Behmel et al., 2016). Les projets de recherches en géographie utilisant l’approche méthodologique participative sont peu nombreux. Toutefois, elle est promue depuis l’avènement des courants épistémologiques de la géographie de genre et féministe. Elle est encore peu documentée et peu mise en pratique dans la discipline de la géographie (Behmel et al., 2018; Jenkins, 2020; Sharp, 2005; Sundberg, 2003). Elle nécessite les compétences et la vision holistique d’un géographe pour la mettre en place ainsi qu’une importante coordination entre les équipes de recherches et les parties prenantes.
En 2016, Behmel et al ont publié un article dont l’objectif était de dresser un portrait des différentes approches méthodologiques des disciplines et des approches statistiques préconisées par de nombreux chercheurs pour l’analyse spatio-temporelle de la qualité des eaux des bassins versants. Suite à leur analyse, ils ont souligné une lacune importante; il n’existe pas d’approches méthodologiques participatives et holistiques pour le suivi de la qualité de l’eau. Ils ont ainsi proposé une nouvelle approche méthodologique « Water quality monitoring program » afin de répondre à cette lacune.
Le projet de maîtrise de l’analyse spatio-temporelle de la qualité de l’eau du bassin versant des Rapides suit cette approche méthodologique participative et holistique. Elle est transdisciplinaire entre plusieurs branches de la discipline de la géographie, soit la télédétection, la biologie et l’hydrologie. L’utilisation des différents outils de la biologie, de la télédétection et de l’hydrologie permet la bonification des données de terrains et une meilleure compréhension de la relation entre l’Homme et l’environnement dans un bassin versant. Les données multivariées de la biologie permettent la validation des données empiriques des algorithmes d’optique aquatique et des données hydrologiques des eaux continentales à l’échelle locale. Cette approche permet au décideur et organismes des bassins versants d’avoir une vision d’ensemble du bassin versant afin de mieux suivre la variabilité inter-saisonnière des paramètres optiques. Elle favorise l’élaboration de recommandations adéquates pour le suivi de la qualité de l’eau. Elle permet de maximiser les résultats des campagnes d’échantillonnages, une réduction des coûts annuels et une plus grande couverture spatio-temporelle de la variabilité des paramètres optiques.
objectifs
L’objectif principal du mémoire est d’explorer des outils d’analyse et de suivi de la qualité de l’eau continentale en forêt boréale (Lac des Rapides, Sept-Îles), valorisant les données géospatiales. Les sous objectifs visent à:
(1) Documenter la variabilité spatio-temporelle des paramètres optiques de la qualité de l’eau de différents réservoirs et tributaires du bassin versant des Rapides;
(2) Analyser le potentiel de la télédétection pour le suivi de la qualité de l’eau dans un contexte biogéographique complexe tel que celui de la forêt boréale de l’est du Québec;
(3) Examinez les bénéfices et les défis de l’utilisation de la base de données relationnelle Enki pour la mise en place d’un programme de suivi de la qualité de l’eau d’un bassin versant en région éloignée.