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LE PROJET RUISSEAUX URBAINS DE LAVAL :
DYNAMIQUE ÉCOLOGIQUE EN MILIEU URBAIN
Beatrix Beisner, Laurent Fraser et Alexandre L. Bourassa
Département des sciences biologiques, Université du Québec à Montréal
et
Groupe de recherche interuniversitaire en limnologie
et en environnement aquatique, Montréal, Canada
SERVICES ÉCOSYSTÉMIQUES DES RUISSEAUX
•  Corridors écologiques naturels
•  Aménagement de l’eau en ville
•  Bénéfices sociaux et culturels
URBAINS
Population Urbaine
Millions
L’URBANISATION AU QUÉBEC
7
6 368 000
6
5
LAVAL
4
Grande croissance économique
et démographique
3
2e ville en densité au Québec:
1711 ind./km2
2
1
0
Année
(Sta%s%queCanada, 2011)
L’URBANISATION AU QUÉBEC : LAVAL
Population 2013 :
410 000
Population 2030 :
±500 000
Perte de 50% de
milieux humides
depuis 2004 dans la
zone blanche
Stationnement 4 %
Aires protégées < 1%
STRESSEURS URBAINS
• 
• 
• 
• 
• 
Infrastructures urbaines
Régimes de débits extrêmes
Pollution par ruissellement urbain
Cours d’eau homogénéisés
Biodiversitéréduite
Débit
Débit maximum extrême
Débit minimum faible
Qualité de l’eau
Débit (L/s)
« URBAN STREAM SYNDROME » : CONSÉQUENCES
Pollution élevée
Températures élevées
Temps (heure)
« URBAN STREAM SYNDROME » : CONSÉQUENCES
Morphologie des ruisseaux
Berges érodées
Accumulation des sédiments
« Riffle – Pool » à Run
Biodiversité
Perte d’habitats
Espèces très tolérantes
Perte de biodiversité
« URBAN STREAM SYNDROME » : CAUSES
é Utilisation urbaine du territoire
é Recouvrement imperméable
é Bandes riveraines dysfonctionnelles
Aménagement
deseauxde
pluie
30 %
40 %
25 %
10 %
55 %
10 %
(Walshetal.,2004;EPA, 2003)
« URBAN STREAM SYNDROME » : CAUSES
é Utilisation urbaine du territoire
é Recouvrement imperméable
é Bandes riveraines dysfonctionnelles
Recouvrement
terrestre urbain,
politiques et pratiques
d’aménagement
30 %
40 %
25 %
10 %
55 %
10 %
(Walshetal.,2004;EPA, 2003)
« URBAN STREAM SYNDROME » : CAUSES
Réactions des municipalités
Stabilisation artificielle des bandes riveraines
Retrait mécanique des sédiments
Bacillus thuringiensis
Enfouissement
Canalisation
Reprofilage
Nettoyage
etc.
etc.
etc.
NAISSANCE DU « PROJET RUISSEAUX »
QUALITÉ DE L’HABITAT ET
BIODIVERSITÉ
LE PROJET RUISSEAUX :
BUTS
1. Évaluation de l’état biologique
et physique
2. Évaluation du potentiel pour
des projets d’aménagement
éventuels.
3. Surveillance scientifique
4. Évaluation d’outils scientifiques
en milieu urbain
LE PROJET RUISSEAUX
Aménagement du
territoire urbain
Poli%queset pra%ques
de l’aménagement
Données
scien%fiques et
recherche
HYPOTHÈSES GÉNÉRALES
URBANISATION
é URBANISATION
ê Qualitédel’eau
HABITAT LOCAL
ê Qualitédel’habitat
ê Biodiversité
FAUNE / ÉCOLOGIE
PLAN
1. Variables environnementales
2. Macroinvertébrés benthiques
3. Poissons
1. L’ENVIRONNEMENT
1. LES RUISSEAUX
ÉTUDIÉS
Vivian
7 ruisseaux
45 km au total
Gascon
Paradis
Ste-Rose
77 stations
la Pinière
tous les 500 m
Champagne
Papineau
1. QUANTIFIER L’URBANISATION
Corridors latéraux:
200 m
Utilisation du territoire:
résidentiel, industriel,
forestier, agricole et autre
Recouvrement imperméable (RI)
Orthophotos 2013
PC2
1. ANALYSES SPATIALES - RÉSULTATS
Corrélation
Pearson:
U6lisa6on
RI
Industriel
0.64
Résiden%el
0.52
Agricole
-0.68
Fores%er
-0.63
Abandonné
-0.07
PC1
Champagne
delaPinière
Paradis
Gascon
Papineau-Lavoie
Ste-Rose
Vivian
1. ENVIRONNEMENT
LOCAL
Qualité de l’eau
Qualité de l’habitat physique
Température
Conductivité
pH
Oxygène dissout
Azote total (TN)
Phosphore total (TP)
Coliformes totaux
Débit
Profondeur
Substrat
Hétérogénéité
Qualité des berges (IQBR)
Qualité de l’habitat (IQH)
Couvert forestier
Habitats stables
Conduc%vité
(µS/cm)
Coliformes(UFC/100mL)
1. ENVIRONNEMENT LOCAL - RÉSULTATS
Champagne
delaPinière
Paradis
Gascon
Papineau-Lavoie
Ste-Rose
Vivian
PC2
1. ENVIRONNEMENT LOCAL - RÉSULTATS
=Posi%fà urbain
=Néga%fà urbain
=Nonliéà urbain
PC1
PCA:Variableslocalesetpaysage,cadragedetype1,explique36%delavariance totale.
1. EAU – RÉSULTATS
Résultats attendus
é Conductivité, coliformes
Résultats non-attendus
ê TP et TN
Associé à l’agriculture.
ê Température
Enfouissement
N/A Oxygène
L’eau froide urbaine
augmente la dissolution de
l’oxygène dans l’eau.
1. HABITATS – RÉSULTATS
Résultats attendus
ê Structures physiques
Résultats non-attendus
é Débit minimum
Bassin versant réel inconnu;
empêche de corriger pour le
réel apport en eau.
Microhabitats
Aucune variation
IQBR
Normes respectées peu
importe le paysage.
2. MACROINVERTÉBRÉS
BENTHIQUES
(MIB)
2. MACROINVERTÉBRÉS
BENTHIQUES
(MIB)
- Qu’est-ce qu’un MIB?
MACROINVERTÉBRÉ
Qu’on voit
àl’oeil nu
BENTHIQUE
Dépourvude
colonne vertébrale
Vivantaufondd’un plan
oud’uncours d’eau
(Paul&Meyer, 2001)
2. MACROINVERTÉBRÉS
BENTHIQUES
(MIB)
- Qu’est-ce qu’un MIB?
- Pourquoi les MIB?
a. Nombreux et diversifiés
b. Sédentaire et longévif
c. Importante part de la chaine alimentaire aquatique et
terrestre.
(Paul&Meyer, 2001)
2. MIB - MÉTHODES
Quand:
Avril – mai 2014 et 2015
Comment:
Filet Surber
Effort d’échantillonnage
constant
Où:
Racines, remous et débris ligneux
Identification:
À la famille
©polarlife.ca
©M.Manas
©K.A.Crandall
©Mar%n
Kohl
©Landcareresearch
©NABS
©Landcareresearch
2. MIB – TAXONS COMMUNS
2. MIB – INDICES BIOLOGIQUES
1. Abondance
2. Richesse spécifique
3. Diversité Shannon (alpha)
4. Diversité bêta (LCBD)
5. Hilsenhoff
Diversité
Tolérance
Qu’est-ce que la LCBD?
Sigle pour « Local contribution to beta-diversity »
Indique le caractère unique d’une communauté…
...en comparaison aux autres de la région.
2. MIB – RELATION À L’URBANISATION
Shannon,RichesseetLCBDdiminuentavec RI
AbondanceetHilsenhoffaugmententavec RI
2. MIB – RELATION À L’URBANISATION
coliformes
RI
RDA:Variableslocalesetpaysage,explique10%delavariancetotale.Les+représentent les
famillesde MIB
2. MIB – RÉSULTATS
Résultats attendus
ê Diversité alpha et bêta
é Espèces tolérantes
Résultats non-attendus
é Abondance totale
Absence de prédation et de
compétition bénéfique pour
les Oligochaeta.
3. POISSONS
3. POISSONS - MÉTHODES
Quand:
en Juin-Juillet
1x par station
Où:
Chaque site
avec assez d’eau…!
Comment:
3 bourrolles appâtées avec du pain pendant 24 heures
Identification:
À l’espèce, in situ puis relâché
3. POISSONS – ESPÈCES COMMUNES
Ménéàgrossetête,P. promelas
Ménéventre-citronou Méné
ventre- rouge,Chrosomussp.
Meuniernoir,C. commersonii
Épinocheà5épines,C. inconstans
3. POISSONS – INDICES
BIOLOGIQUES
1. Abondance
2. Richesse spécifique
3. Diversité Shannon (alpha)
4. Diversité bêta (LCBD)
5. Tolérance
3. POISSONS – RELATION À L’URBANISATION
Abondance, Shannon,Richesse et LCBD
diminuentavec RI
LOCAL
-0.5
0.0
0.5
RDA2
1.0
3. POISSONS – RELATION À L’ENVIRONNEMENT
-0.5
0.0
0.5
1.0
RDA1
RDA:Variableslocalesetpaysage,explique10%delavariancetotale.Les+représentent les
espèces de poissons
3. POISSONS – DIVERSITÉ
BÊTA
LCBD augmente vers les embouchures
3. POISSONS – RÉSULTATS
Résultats attendus
ê
Diversité alpha et bêta
ê
Abondance totale
Effets locaux et régionnaux
de l’environnement sur la
composition de la communauté.
Résultats non-attendus
N/A Tolérance
Peu de variation : tous les
poissons échantillonnés
sont tolérants à la pollution.
4. DISCUSSION ET CONCLUSIONS
4. RETOUR SUR LES
RÉSULTATS
L’ENVIRONNEMENT:
ê TN, température
é Conductivité, coliformes
ê Structures physiques
é Débit minimum
N/A : Oxygène, microhabitats, qualité des rives (IQBR)
4. RETOUR SUR LES
RÉSULTATS
LA BIODIVERSITÉ
ê α et β diversité, abondance (poissons)
é espèces tolérantes (mib), abondance (mib)
N/A espèces tolérantes (poissons)
4. RETOUR SUR LE « URBAN STREAM SYNDROME »
-
-
Recouvrement
imperméable (bon
indicateur)
Berges
dysfonctionnelles
(IQBR)
- Canalisations importantes
- Déversements des
eaux usées communs
30 %
40 %
25 %
10 %
55 %
10 %
- Présence d’infranchissables
(Walshetal.,2004;EPA, 2003)
4. LE BASSIN VERSANT
URBAIN
Situation
Ruissellement entrainé par
les tuyaux souterrains
Problèmes
Bassin versant réel inconnu
Effet de ces tuyaux sur :
- Débit minimum
- Température
- IQBR
- Oxygène dissout
4. ÉCHANTILLONNAGE
EN MILIEU URBAIN
Macroinvertébrés
- Beaucoup de sédiments
ou de surfaces dures
(filet Surber)
Poissons
- Haute conductivité (pêche électrique)
- Pics de débits extrêmes (verveux)
La solution
MIB : meilleur indicateur que les poissons
ADN environnementale (eDNA)?
4. CONCLUSIONS
Les bonnes nouvelles:
•  Il y a de la vie tolérante, mais peu diversifiée, dans les
ruisseaux urbains
•  Il y a des populations qui se maintiennent (isolées?)
•  Potentiel de colonisation par les poissons
À considérer:
•  Restauration au niveau de la qualité de l’eau est requise
•  Aménagement des aqueducs sera nécessaire
•  Inclure les ruisseaux dans les plans d’aménagement
futurs
4. REMERCIEMENTS
Collaborateurs:
G. Garand
M. Noiseux-Laurin
M.-C. Bellemare
Assistantsetaide technique:
Y. Baudouin
K. Bouvet
V. Cypihot
M. Dramé
C.C. Guo
B. Kiepura
R. Richard
M. Robidoux
N.ForJn St-Gelais
P. Legendre
C. Vanier
Partenaireset subven6onnaires:
J. Franssen
F. Casasanta
C. Dumais
K.Mac Si-Hone
K. Velghe
L. Landreville