Élaboration d'un protocole d'échantillonnage pourdéterminer le potentiel biotique (ombles de fontaine) descours d'eau dans la région du Témiscouata (Forêt modèle)

Travail réalisé parPierre Morin dans le cadredu cours « travail dirigé »

UnÏversité du Québec à RimouskiLe 26 avril 1994

RÉSUMÉ

MORIN, P. 1994. Élaboration d'un protocole d'échantillonnage pour déterminerle potentiel biotique en ombles de fontaine des cours d'eau dans larégion du Témiscouata - Forêt modèle. Rapport présenté dans le cadred'un cours à l'Université du Québec à Rimouski, Diplôme de deuxièmecycle en gestion de la faune. 17 p. et annexes.

Plusieurs organismes comme Forêt modèle ont à choisir un ou quelques coursd'eau d'une région afin, généralement, de les mettre en valeur. Ces mises envaleur sont surtout orientées en fonction de la pêche sportive. Il faut doncpouvoir discriminer entre les cours d'eau pour sélectionner ceux possédant lemeilleur potentiel biotique. Cette sélection est justifiée par les coûts élevés demise en valeur (études, aménagements, infrastructures, ensemencements, suivis,etc.)

Le protocole proposé dans ce travail est simple, peu coûteux et applicable à·différentes régions. Dix paramètres du milieu ont été sélectionnés dans le but depermettre l'établissement d'une cote finale pour chaque cours d'eau étudié. Cettecote correspond à un indice de qualité de 1'habitat ou à un indicateur de laconvenance d'un cours d'eau pour l'omble de fontaine. Si les conditions sontoptimales pour l'omble de fontaine, cette cote se situera près de 1, alors que si lesconditions sont inadéquates, cette cote se rapprochera de O.

L'établissement de la cote fmale de différents cours d'eau permet de classer ceux-ci selon leur potentiel biotique. Enfin, cette méthode permet de déterminer lacondition présente d'un cours d'eau, ses principales faiblesses et les améliorations(aménagements) à y apporter.

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ÉQUIPE DE TRAVAIL

Professeur responsable:

Étudiant chargé de projet :

Marco A. Rodriguez

Pierre Morin

REMERCIEMENTS

Je tiens à remercier sincèrement les différents intervenants qui m'ont permis oufaciliter la réalisation de cette étude :

- mon professeur responsable, M. Marco A. Rodriguez, pour son supportcontinu tout au long de ce travail;

- la biologiste du Groupement forestier de l'Est-du-Lac (un des quatrepromoteurs de la Forêt modèle du Bas-St-Laurent), Mme JohanneMarchesseault, pour le prêt de documents et la supervision du travail;

- ma conjointe Francine Bertrand pour sa précieuse collaboration;

- et, Forêt modèle du Bas-St-Laurent inc., pour la bourse de 500 $ qu'elle m'agénéreusement offerte.

111

TABLE DES J.\tIATIÈRES

RÉSUMÉ ................................................ 1

ÉQUIPE DE TRAVAIL 11

REMERCIEMENTS 11

TABLE DES MATIÈRES 11l

LISTE DU TABLEAU ET DES ANNEXES VI

1.

2.

INTRODUCTION

MÉTHODOLOGIE

..................................

.................................

1

2

3 . RÉS ULTATS 33.1 CHOIX DES PARAMÈTRES ET SYSTÈME DE COTATION 3

3.1.1 Qualité des fosses 83.1.2 Pourcentage de fosses 93.1.3 Type de substrat dominant 93.1.4 Pourcentage de substrat entre 10 et 40 cm 93.1.5 Pourcentage de particules fmes « 3 mm) dans le substrat 103.1.6 Profondeur du thalweg Il3.1. 7 Pourcentage d'abris Il3.1.8 Pourcentage d'ombre 123.1.9 Pourcentage du type de végétation riveraine 133.1.10 Pourcentage de protection contre l'érosion 13

3.2 PROTOCOLE 14

4. CONCLUSION 14

5. BIBLIOGRAPHIE 16

IV

LISTE DU TABLEAU ET DES ANNEXES

TABLEAU

TABLEAU 1 6

ANNEXES

ANNEXE 1. Protocole d'échantillonnage pour évaluer le potentiel biotique(ombles de fontaine) de cours d'eau.

ANNEXE 2. Relevé d'inventaire de cours d'eau.

1

1. INTRODUCTION

Le Plan vert du Canada comporte un important programme intitulé« Partenaires pour le développement durable des forêts ». Ce programme a étéconçu pour susciter un virage dans l'aménagement forestier au Canada.L'objectif de ce programme consiste à passer du rendement soutenu audéveloppement durable.

Le projet « Une forêt habitée, modèle de développement durable» se situe dans leBas-St-Laurent et fait partie d'un réseau de 10 forêts modèles réparties dansl'ensemble du pays. L'objectif de cette forêt modèle québécoise est de démontrerla capacité de la population locale à participer activement à l'aménagementintégré des ressources. Comme la gestion intégrée repose obligatoirement surune connaissance approfondie des écosystèmes, il est nécessaire de procéder à desinventaires biophysiques du milieu. De plus, il ne faut pas oublier de mentionnerqu'une des activités prévues par la Forêt modèle du Bas-St-Laurent est larevalorisation des petits cours d'eau. C'est dans ce contexte que s'insère laprésente étude.

Différents organismes, comme Forêt modèle, ont l'occasion de mettre en valeur,en fonction principalement de la pêche sportive, surtout à l'omble de fontaine,certains cours d'eau d'une région. Leur problème réside dans le choix de ceux-ci. Il faut donc pouvoir comparer la capacité de différents cours d'eau à produireet à maintenir des ombles de fontaine. Le genre d'inventaire proposé dans cerapport nécessite du temps et des efforts mais, le résultat en vaut la peine comptetenu de tout ce qu'entraîne la mise en valeur de cours d'eau (études,aménagements, infrastructures, ensemencements, suivis, etc.).

2

2. ~IÉTHODOLOGIE

Ce travail est basé sur la littérature et sur mon expérience en aménagement et enévaluation du potentiel halieutique de cours d'eau. Les paramètres qui ont permisd'évaluer la qualité d'un habitat pour l'omble de fontaine, ont été présentés dansla première partie de ce travail. Pour chacun de ces paramètres, un système decotation a été établi à partir de la littérature. Ce système a consisté à octroyer descotes à différentes variations à l'intérieur d'un même paramètre. Ces cotesdevaient refléter l'importance d'une valeur d'un paramètre pour l'omble defontaine. Ainsi, la zone de tolérance a obtenu une cote inférieure à la zoneoptimale.

C'est la moyenne géométrique des cotes obtenues pour chacun des paramètresd'un cours d'eau qui permet d'établir la cote finale de ce cours d'eau (voir leprotocole en annexe). À l'aide de la cote finale de plusieurs cours d'eau, il estpossible de comparer ces cours d'eau et même de les classer selon leur degré deconvenance pour l'omble de fontaine. Nous sommes donc en présence d'uneéchelle arbitraire utilisée à des fins de comparaison et non pour obtenir un estiméde productivité.

Suite à cette première partie du travail, il a été possible d'élaborer le protocoled'échantillonnage. Les méthodes d'échantillonnage et d'analyse des résultats ontété sélectionnées pour leur simplicité et leur faible coût afin de rendre accessible,le plus possible, ce protocole. De plus, sa conception a tenu compte du fait qu'ilpuisse être' applicable à d'autres régions et probablement à une autre espèce desalmonidés d'intérêt croissant, la truite brune.

Une expérimentation sur le terrain aurait permis d'ajuster certaines composantesde ce protocole, mais compte tenu du temps et du budget alloué, une telledémarche s'avérait impossible.

3

3. RÉSULTATS

3.1 CHOIX DES PARAMÈTRES ET SYSTÈME DE COTATION

Les critères de sélection pour le choix des paramètres étaient les suivants:- les paramètres ne devaient pas être choisis à partir de ma propre

subjectivité- les variations à l'intérieur d'un paramètre devaient être évaluées en

fonction de leur convenance pour l'omble de fontaine- le même système de cotation devait être utilisé pour tous les paramètres

Ce travail est basé principalement sur l'étude de Raleigh (1982) qui utilisait 17paramètres de 1'habitat des salmonidés. Pour le protocole présenté ici, seulementIOde ces paramètres sont retenus. Les raisons qui ont entraînent le rejet des 7autres paramètres sont les suivantes: le coût élevé des appareils nécessaires à larécolte de données, la nécessité de connaître la localisation des frayères et lanécessité de relever à plusieurs moments différents les informations requises. Cesraisons ne peuvent cadrer dans un protocole qui se veut simple, assez rapide etpeu coûteux.

Notons que 3 paramètres sur les 17 étaient considérés par Raleigh (1982) comme«optionnels» parce qu'ils devaient être utilisés pour des cours d'eau ayant desproblèmes de température d'eau, de photosynthèse ou d'érosion ou lorsque deschangements dans la végétation riveraine étaient prévus à l'intérieur d'un projet.Comme dans la majorité des cas les problèmes des cours d'eau et les changementsdans leur végétation riveraine sont inconnus, ces 3 paramètres sont considéréscomme tous les autres.

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Les paramètres retenus sont les suivants :- qualité des fosses

pourcentage de fossestype de substrat dominantpourcentage de substrat entre 10 et 40 cmpourcentage de particules fines « 3 mm) dans le substratprofondeur du thalweg (ligne reliant les points les plusprofonds du lit d'un cours d'eau)pourcentage d'abrispourcentage d'ombrepourcentage du type de végétation riverainepourcentage de protection contre l'érosion

Raleigh (1982) avait produit des figures quantifiant l'information de l'effet dechacun des paramètres sur la croissance, la survie ou la biomasse de l'omble defontaine. Ces figures avaient été construites à partir de la supposition qu'uneaugmentation de la croissance, de la survie ou de la biomasse sur l'axe des «y»pourrait être directement converties en un indice de convenance pour l'espèce.Cet indice varie entre 0,0 (conditions inadéquates) et 1,0 (conditions optimales).Raleigh (1982) avait estimé que son système de cotation était correlépositivement à la capacité de support de 1'habitat.

Pour chacun des paramètres, les cotes apparaissant au tableau 1 proviennentdirectement des figures présentées dans Raleigh (1982). La seule différence serapporte à la création d'intervalles de cotes afin d'empêcher l'obtention d'unecote de 0, qui rendrait impossible le calcul d'une moyenne géométrique, et afin depermettre de faciliter la détermination des cotes et leur traitement ultérieur.L'intervalle de 0 à < 0,1 obtient la cote de 0,1, celui de 0,1 à < 0,2 obtient la cotede 0,2 et ainsi de suite.

Deux paramètres (qualité des fosses et type de substrat dominant) ne nécessitentcependant pas l'emploi de ces intervalles car Raleigh (1982) avait accordé descotes fixes (1,0, 0,6, et 0,3) aux trois classes qu'il avait créées pour chacun de cesdeux paramètres.

TABLEAU 1. Système de cotation des paramètres à évaluer. 5

Qualité des fosses

Pourcentage de fosses

fosses de première qualité ~ 30 %de la superficie du segment = 1,0

~ 10 et < 30 % de première qualitéou ~ 50 % de seconde qualité = 0,6

< 10 % de première qualité ou< 50 % fosses de seconde qualité = 0,3

~ 0 et < 4 % = 0,4~ 4 et < 9 % = 0,5~ 9 et < 12 % = 0,6~ 12 et < 17 % = 0,7~ 17 et < 21 % = 0,8~ 21 et < 27 % = 0,9~ 27 et < 76 % = 1,0~ 76 et < 84 % = 0,9~ 84 et < 89 % = 0,8~ 89 et < 94 % = 0,7~ 94 et < 100 % = 0,6

Type de substrat dominant (~ 50 %)

> 60 et ~ 1025 mm> 2 et ~ 60 mm~ 2 ou > 1025 mm

= 1,0= 0,6= 0,3

Pourcentage de substrat entre 10 et 40 cm

> 7 %7 %6 %5 %4 %3 %2 %1 %

< 1 %

= 1,0= 0,9= 0,8= 0,7= 0,6= 0,5= 0,3= 0,2= 0,1

Pourcentage de particules fines «3mm)dans le substrat

< 14 %~ 14 et < 18 %~ 18 et < 22 %~ 22 et < 26 %~ 26 et < 28 %~ 28 et < 31 %~ 31 et < 36 .%~ 36 et < 47 %~ 47 %

= 1,0= 0,9= 0,8= 0,7= 0,6= 0,5= 0,4= 0,3= 0,2

TABLEAU 1. Système de cotation des paramètres à évaluer. (suite)6

Largeur du cours d'eau ~ 5 m~ 23 cm = 1,0~ 21 et < 23 cm = 0,9~ 19 et < 21 cm = 0,8~ 17 et < 19 cm = 0,7~ 15 et < 17 cm = 0,6~ 14 et < 15 cm = 0,5~ 12 et < 14 cm = 0,4~ Il et < 12 cm = 0,3~ 9 et < Il cm = 0,2

Profondeur du thalweg ~ 8 et < 9 cm = 0,1

Largeur du cours d'eau > 5 m~ 38 cm = 1,0~ 34 et < 38 cm = 0,9~ 32 et < 34 cm = 0,8~ 28 et < 32 cm = 0,7~ 26 et < 28 cm = 0,6~ 23 et < 26 cm = 0,5~ 21 et < 23 cm = 0,4~ 19 et < 21 cm = 0,3~ 15 et < 19 cm = 0,2~ 9 et < 15 cm = 0,1

.

~ 14 % = 1,0~ 11 et < 14 % = 0,9

Pourcentage d'abris 2:get<11% = 0,82: 6 et < 9 % = 0,72:5et<6% = 0,62: 4 et < 5 % = 0,5~ 2 et < 4 % = 0,4~ 0 et < 2 % = 0,3

~ 0 et < 7 % = 0,42: 7 et < 15 % = 0,52: 15 et < 21 % = 0,6~ 21 et < 28 % = 0,7~ 28 et < 35 % = 0,8

Pourcentage d'ombre 2:35 et < 43 % = 0,9~ 43 et < 84 % = 1,02:84 et < 88 % = 0,92:88 et < 91 % = 0,82:91 et < 94 % = 0,72:94 et < 97 % = 0,6~ 97 % = 0,5

TABLEAU 1. Système de cotation des paramètres à évaluer. (suite)7

Pourcentage du type de végétation..nverame

~ 120 % = 1,0~ 108 et < 120 % = 0,9~ 95 et < 108 % = 0,8~ 84 et < 95 % = 0,7~ 75 et < 84 % = 0,6~ 64 et < 75 % = 0,5~ 52 et < 64 % = 0,4~ 40 et < 52 % = 0,3~ 22 et < 40 % = 0,2~ 0 et < 22 % = 0,1

Pourcentage de protection contrel'érosion

~ 63 %~ 54 et < 63 %~ 47 et < 54 %~ 41 et < 47 %~ 34 et < 41 %~ 27 et < 34 %

. ~ 20 et < 27 %~ 0 et < 20 %

= 1,0= 0,9= 0,8= 0,7= 0,6= 0,5= 0,4= 0,3

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Bien que chacun des paramètres soit présenté séparément dans ce rapport, il fautgarder à l'esprit que les poissons réagissent à l'effet combiné de plusieursvariables physiques, chimiques et biologiques de l'environnement. Le mélange deces variables détermine la capacité de support d'un cours d'eau. Si l'une desvariables varie, elle peut faire changer le potentiel biotique du milieu.

3.1.1 Qualité des fosses

Ce paramètre est important car il détermine la quantité et la qualité des couvertsde fuite, des abris d'hiver et des aires de repos. Raleigh (1982) avait divisé lesfosses en 3 catégories.

Les fosses de première qualité sont suffisamment larges et profondes pourfournir une aire de repos, où le courant est faible, à plusieurs ombles adultes.Plus de 30 % du fond de ce type de fosse n'est pas visible en raison de laprofondeur de l'eau, de la turbulence ou d'abris. La profondeur maximale d'unetelle fosse pour un cours d'eau ~ 5 m doit être ~ 1,5 m et pour un cours d'eau> 5m, la profondeur doit être ~ 2 m.

Les fosses de seconde qualité sont suffisamment larges et profondes pour fournirune aire de repos, où le courant est faible, à quelques ombles adultes. De 5 à 30% du fond de ce type de fosse n'est pas visible en raison de la profondeur del'eau, de la turbulence ou d'abris. Les fosses de seconde qualité typiques sont soitde larges remous derrière des blocs, soit des zones moyennement profondes et defaible courant sous la végétation et les rives surplombantes. La dernièrecatégorie de fosses est le regroupement de toutes les autres fosses.

La meilleure cote possible (1,0) survient lorsqu'au moins 30 % de la superficied'un segment est composé de fosses de première qualité. Les trois seules cotesdisponibles (1,0, 0,6 et 0,3) sont présentées au tableau 1.

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3.1.2 Pourcenta~e de fosses

Les fosses constituent des lieux de repos, d'alimentation et même, d'abris contreles prédateurs. Ce faciès d'écoulement appelé parfois bassin, pennet égalementaux salmonidés de s'y réfugier lorsque la température de l'eau devient tropélevée. De plus, les alevins d'ombles de fontaine utilisent les zones peu profondeset à faible courant des fosses comme sites d'alimentation et de repos (Raleigh,1982).

Quant aux rapides, ils sont en grande partie responsable de l'oxygénation ducours d'eau et de la productivité en invertébrés aquatiques (Tessier et coll.,1992). L'alternance de zones d'eau calme (fosses) et de zones d'eau vive(rapides) favorise l'établissement et le maintien de populations de salmonidés. Ilest donc évident qu'un bon habitat à omble de fontaine soit composé de ces 2types de faciès d'écoulement. Un pourcentage de fosses compris entre 27 et 76 %procure un mélange optimal entre les zones productrices de nourriture et leszones d'élevage (Raleigh, 1982). Cet intervalle du pourcentage de fosses obtientla plus haute cote de ce paramètre (Tableau 1).

3.1.3 Type de substrat dominant

Le type de substrat dominant est correlé avec l'abondance des insectes aquatiques,source importante de nourriture pour l'omble de fontaine. La zone optimale dece paramètre, c'est -à-dire un substrat composé d'au moins 50 % de matériel entre60 et 1025' mm, devrait produire le plus d'insectes aquatiques (tableau 1).

3.1.4 Pourcentage de substrat entre 10 et 40 cm

Ce type de substrat est utilisé par les alevins et les juvéniles comme couverts defuite et abris d'hiver. Un pourcentage de ce substrat> 7 % obtient une cote de1,0 (tableau 1).

10

3.1.5 Pourcentage de particules fines « 3 mm) dans le substrat

Le substrat fournit une quantité importante d'abris en été comme en hiver. Lesubstrat supérieur à 40 cm de diamètre (caillou, galet, bloc et roc) procure del'isolation visuelle et les interstices qui s'y trouvent sont souvent le principal typed'abris avec les zones profondes et la turbulence (Bjornn et Reiser, 1991). Lesparticules fines (sable, vase, ... ) fournissent très peu d'abris et même, les fontdisparaître en les ensevelissant.

Si des particules fines provenant de l'érosion en amont ou de tout autrephénomène, viennent colmater le gravier, elles peuvent entraîner l'asphyxie desoeufs et empêcher l'émergence des alevins (Fondation de la faune du Québec,1991). Raleigh (1982) a précisé que si les particules fines sont trop nombreuses,elles peuvent limiter le transport de l'oxygène dissous aux embryons etl'évacuation des déchets métaboliques de ces embryons. Ces fonctions se révèlentêtre essentielles pour la survie des embryons.

En outre, ce colmatage limite la colonisation du substrat par les invertébrésaquatiques. Raleigh (1982) a démontré que la présence de particules fines (> 10%) réduit la production en invertébrés aquatiques. Comme la productiond'invertébrés aquatiques ainsi que la production primaire peuvent diminuer dansles cours d'eau où les particules fines sont de plus en plus nombreuses, ladisponibilité de la nourriture devient donc réduite (Hicks et coll.).

La figure se rapportant à ce paramètre et qui avait été présentée dans Raleigh(1982), comportait deux courbes selon l'habitat à inventorier. Afin d'éviterl'utilisation de ces deux courbes, une nouvelle courbe intermédiaire aux deuxprécédentes a été tracée. C'est à partir de cette nouvelle courbe que sont évaluéesles cotes du tableau 1. Ainsi, un pourcentage de particules fmes < 14 % obtient lacote maximale de 1,0.

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3.1.6 Profondeur du thalweg

La profondeur d'eau affecte la quantité et la qualité des fosses, les abrisdisponibles et l'accès aux frayères et aux aires d'élevage. La zone optimale de ceparamètre correspond à la profondeur à laquelle la combinaison des facteursprécédents est la meilleure (Raleigh, 1982).

La relation entre la largeur d'un cours d'eau et sa profondeur est importante. Unruisseau large et peu profond ne possède pas assez de fosses et d'abris pour créerun bon habitat à salmonidés. Un tel cours d'eau ressemble à un rapide continu.À l'inverse, un ruisseau étroit et profond procure habituellement une variétéd'habitats caractérisés par des rives et de la végétation surplombantes (Hunter,1991). C'est pour cette raison que Raleigh (1982) avait présenté deux courbespour ce paramètre, l'une pour les cours d'eau dont la largeur est> 5 m et l'autrepour ceux dont la largeur est ~ 5 m. Ainsi, le tableau 1 présente les cotes selon lalargeur du cours d'eau et la profondeur du thalweg obtenue.

3.1.7 Pourcentage d'abris

Les poissons utilisent des abris pour échapper aux prédateurs et pour se protégerdes conditions défavorables. Par exemple, une grosse roche, la végétation, unerive surplombante, une fosse. profonde, un tronc d'arbre tombé peuventdissimuler les poissons aux prédateurs, leur offrir une zone de faible courant, lesprotéger du soleil ou leur réserver un refuge lors d'un étiage sévère (Fondationde la faune du Québec, 1991).

Ce paramètre est souvent utilisé dans les modèles employés pour estimer lespopulations de salmonidés d'un cours d'eau car les abris sont un aspect importantde l'habitat des salmonidés (Bjornn et Reiser, 1991). De nombreuses expériencesont prouvé la relation existant entre la quantité d'abris et la quantité d'ombles defontaine d'un cours d'eau (Raleigh, 1982). Le fait que les abris permettent auxpoissons d'occuper des portions de l'habitat qu'ils n'auraient pas utiliséesautrement, est responsable en grande partie de cette relation.

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Bjomn et Reiser (1991) précisent qu'un manque d'abris augmente la fréquence àlaquelle les poissons sont dérangés et susceptibles à la prédation. Il ajoute que lenombre de géniteurs qui peuvent frayer dans un cours d'eau est fonction dedifférents paramètres dont la disponibilité d'abris.

Comme la truite brune a démontré être plus exigeante en ce qui à trait au couvertque l'omble de fontaine (Wesche, 1980), si l'on désire employer ce protocolepour évaluer le potentiel biotique en truites brunes, il serait préférable de hausserle pourcentage d'abris relié à chacune des cotes du tableau 1.

Notons que Raleigh (1982) avait proposé deux courbes dans la figurecorrespondant à ce paramètre, l'une pour les juvéniles et l'autre pour les adultes.Pour éviter d'avoir à utiliser ces deux courbes, une nouvelle courbe,intermédiaire aux deux précédentes a été tracée. C'est à partir de cette nouvellecourbe que sont déterminées les cotes du tableau 1.

3.1.8 Pourcentage d'ombre

Ce paramètre· fait partie des trois paramètres optionnels mentionnés par Raleigh(1982). Ce même auteur affirme que la quantité d'ombre couvrant un coursd'eau peut affecter la température de l'eau ainsi que la photosynthèse sur ce coursd'eau. Selon Hicks et coll., le réchauffement excessif de l'eau, engendréhabituellement par une plus grande intensité de lumière atteignant la surface del'eau, peut' amener une inhibition de la montaison des géniteurs, une plus grandesusceptibilité aux maladies, une réduction de l'efficacité à convertir la nourritureingérée en masse corporelle et faire passer l'avantage compétitif des salmonidésaux non-salmonidés.

Généralement, c'est la végétation riveraine qui limite l'accès des rayons du soleilau cours d'eau. Plus la végétation riveraine est près de l'eau, dense et haute, pluselle limitera le rayonnement solaire sur l'eau. Sans la végétation riveraine, leschauds rayons du soleil risqueraient de faire grimper la température de l'eau à

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des niveaux contre-indiqués pour les ombles de fontaine. Plamondon (1993)souligne qu'il est préférable de ne pas réduire l'ombrage aux cours d'eau dans lesud du Québec.

Hunter (1991) précise que le pourcentage optimal de protection du soleil se situeentre 40 et 60 %. C'est cependant l'intervalle ~ 43 et < 84 % qui hérite de la plushaute cote (1,0) à l'intérieur de ce paramètre (Tableau 1).

3.1.9 Pourcentage du type de végétation riveraine

Ce paramètre est un des trois paramètres optionnels de Raleigh (1982). Il estimportant car le matériel ne provenant pas directement du cours d'eau peut êtreune source importante de nutriments surtout pour les cours d'eau froids et moinsproductifs. Les arbustes sont les meilleurs fournisseurs de nutriments, suivi parles herbes et ensuite, par les arbres.

L'indice de végétation employé par Raleigh (1982) est égal à 2 fois lepourcentage d'arbustes, plus 1,5 fois le pourcentage d'herbes, plus 1 fois lepourcentage d'arbres. Ainsi, il est possible de dépasser le seuil de 100 %.D'ailleurs, la cote maximale (1,0) obtenue pour ce paramètre correspond à unpourcentage égal ou supérieur à 120.

3.1.10 Pourcentage de protection contre l'érosion

Ce paramètre fait partie des trois paramètres optionnels mentionnés par Raleigh(1982). Une rive supportant de la végétation ou recouverte d'un sol rocailleuxstable limite beaucoup l'érosion, source majeure de particules fines dans un coursd'eau. Un pourcentage de protection contre l'érosion> 63 correspond à la cotemaximale (0,1) pour ce paramètre (tableau 1).

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3.2 PROTOCOLE

Le protocole d'échantillonnage détaillé est présenté à l'annexe 1.

4. CONCLUSION

La cote finale d'un cours d'eau est un indicateur de sa convenance pour l'omblede fontaine. Elle ne peut cependant prédire d'une façon précise les populationsd'ombles de fontaine présentes dans un cours d'eau car aucune méthoded'évaluation de potentiel biotique ne peut tenir compte de tous les paramètresphysiques, chimiques et biologiques pouvant influer sur la capacité de support dumilieu. Par exemple, des facteurs limitants tels que la compétitioninterspécifique, la prédation, la maladie, la quantité de nutriments présents dansl'eau et la longueur de la saison de croissance ne sont pas intégrés dans cetteméthode d'évaluation de l'habitat. Il faut plutôt juger ce travail comme une façond'évaluer sommairement le potentiel d'un cours d'eau. Les résultats obtenus parl'application de ce protocole doivent être considérés comme des indices de qualitéde 1'habitat.

Si la méthode présentée dans ce rapport fonctionne bien, une cote finale élevéepour un cours d'eau indiquera que les paramètres évalués sont excellents poursupporter une population d'ombles de fontaine alors que, si la cote finale estfaible, cela signifiera que les paramètres évalués sont de faible qualité pour ·cespoissons. L'obtention d'une cote fmale près de 0 ne prouve pas nécessairementque l'omble de fontaine n'est pas présent dans ce cours d'eau, mais bien que1'habitat est de très mauvaise qualité pour ce poisson et, qu'il est probable, quecette espèce soit rare ou même absente de ce milieu.

L'application de ce protocole pourrait être la suite logique et chronologique de« l'évaluation comparative du potentiel halieutique de 28 cours d'eau de la régiondes Bois-Francs » de Tessier et coll. (1992) qui devrait se réaliser prochainement

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dans la région du Témiscouata. Cette dernière est une méthode pour cibler lesmeilleurs cours d'eau d'une région à l'aide d'informations existantes seulement(cartes topographiques, photographies aériennes, documentation diverse, etc.).Elle ne requiert aucun échantillonnage sur le terrain. C'est une méthode dedégrossissage, peu coûteuse qui sert à éliminer les cours d'eau où unéchantillonnage complet ne serait nécessaire.

Comme la méthode de Tessier s'appuie moins directement sur des données deterrain que le protocole actuel, il est très probable que la méthode de Tessierévalue moins bien le potentiel biotique d'un cours d'eau. De plus, la méthode deTessier ne s'applique que sur les cours d'eau possédant en amont au moins 25 km2

de bassin versant, afin de permettre la photo-interprétation (cours d'eau d'aumoins 4 mètres). Ceci fait en sorte que pratiquement aucun des cours d'eau queForêt modèle espérait mettre en valeur, ne puissent être évalués avec la méthodede Tessier.

Si le protocole d'échantillonnage proposé dans ce rapport atteignait l'étape de laréalisation, il nous donnerait la possibilité de le perfectionner. Il nouspermettrait également de valider et de préciser par des données de terrain, lesrésultats obtenus par la méthode de Tessier. De plus, les problèmes spécifiquesde chacun de ces cours d'eau seraient plus précisément détectés, ce quifavoriserait le choix du type d'aménagements à y effectuer. Donc, desaménagements seraient prescrits selon le ou les paramètre(s) à améliorer.

Donc, à partir d'un tel inventaire, il est possible de déterminer la conditionprésente d'un cours d'eau, d'évaluer ses forces ainsi que ses faiblesses etfmalement, de décider quelles améliorations on peut apporter pour augmenter sonpotentiel biotique.

Enfin, il ne serait pas impensable d'arriver à estimer la productivité d'un coursd'eau à partir de la cote finale. Ceci serait possible si l'on peut déterminer la cotefinale de plusieurs cours d'eau à productivité connue.

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ANNEXE 1.

Protocole d'échantillonnage pour évaluer le potentiel biotique(ombles de fontaine) de cours d'eau

PROTOCOLE D'ÉCHANTILLONNAGEPOUR ÉVALUER LE POTENTIEL BIOTIQUE(OMBLES DE FONTAINE) DE COURS D'EAU

MATÉRIEL NÉCESSAIRE POUR L'INVENTAIRE

- 1 chaîne d'arpenteur d'au moins 20 m- 1 masse- 20 piquets- corde- règle d'un mètre- ruban à mesurer de 5 mètres- 2 thermomètres- bottes pantalons- 1 trousse de premiers soins- appareil photographique (optionnel)

PROTOCOLE D'ÉCHANTILLONNAGE

Ce protocole vise à clarifier le relevé d'inventaire de cours d'eau (Annexe 2) et àapporter des précisions sur la façon de récolter les informations nécessaires pourcompléter ce relevé.

La mise en situation est la première partie du relevé. De nombreuxrenseignements y sont demandés. Bien entendu, ils ne sont pas tous essentiels à labonne réussite d'une évaluation du potentiel biotique. Cependant, par exemple,certaines informations pourraient nous aider à comprendre et à expliquer desrésultats obtenus qui, à première vue, nous laissent perplexes.

Les divers organismes, comme Forêt modèle, qui désirent mettre en valeur descours d'eau, délimitent souvent à l'avance, soit par goût, soit par obligation(propriété des lieux), la zone où ils entrevoient une mise en valeur. Cette zone

devient donc la zone d'étude dans laquelle sera répartie d'une façon aléatoire lessites d'échantillonnage. Si aucune zone n'est ciblée par l'organisme, la zoned'étude devrait représenter une partie de la rivière qui pourrait être exploitée parla pêche, c'est-à-dire un secteur accessible et assez large pour pouvoir y pêcher.Cela n'empêche pas la possibilité d'évaluer des cours d'eau où aucune exploitationn'est prévue comme par exemple, les ruisseaux pépinières et de grossissement.

Une fois la zone d'étude déterminée, il faut la séparer en 5 sections de mêmelongueur. À l'intérieur de chaque section, un segment de 50 m de long doit êtreassigné de façon aléatoire. De plus, dans chacun des segments il faut établir 5transects. Dans ce protocole, un transect est représenté par une corde,perpendiculaire au cours d'eau et au-dessus du niveau d'eau, attachée à un piquetsur chaque rive.

Cette corde devient le point de référence où 8 des 10 paramètres du ce protocoledoivent être évalués. Les 2 autres paramètres (qualité des fosses et pourcentagede fosses) sont déterminés sur l'ensemble du 50 m d'un segment. Les transectssont distribués à 5 m, 15 m, 25 m, 35 m et 45 m à l'intérieur d'un segment, cequi signifie que les transects sont distribués de la même façon, que l'on commenceà les établir à partir de l'amont ou à partir de l'aval d'un segment. Donc, cetteméthode requiert 5 segments et 25 transects au total pour établir la cote finaled'un cours d'eau.

L'équipe de terrain devrait idéalement être composée de 3 personnes bien que 2personnes puissent convenir. L'ordre d'exécution des travaux d'échantillonnagepeut varier mais il faut mentionner qu'il est préférable d'estimer le pourcentaged'ombre entre 10 h 00 et 14 h 00. De plus, il est recommandé de procéder à larécolte des données entre le mois de juillet et le mois de septembre afm d'évaluerles paramètres en présence d'une végétation complètement déployée et d'un faibleniveau d'eau.

À partir de ces résultats, il est possible d'établir la cote finale d'un transect, d'unsegment et, enfm, d'un cours d'eau. La cote finale d'un transect correspond à lamoyenne géométrique des cotes obtenues pour chacun des 8 paramètres qui sedéterminent à partir d'un transect. D'une façon plus visuelle, la cote finale d'untransect = (c1 x C2 x C3 x C4 x CS x C6 x C7 x cg)1/8 où CI = cote obtenue pour le

paramètre 1 dans le transect, C2 = cote obtenue pour le paramètre 2 dans letransect, ...

Pour détenniner la cote finale d'un segment, il est nécessaire d'utiliser les cotesobtenues pour les deux paramètres s'évaluant sur l'ensemble du 50 m (qualité desfosses et pourcentage de fosses) et la moyenne des 5 cotes de chacun des 8 autresparamètres. C'est la moyenne géométrique des 10 cotes ou moyennes de cotes quirévèle la cote finale d'un segment. Ainsi, cette cote = (CI x C2 x C3 x C4 x cs x C6

x C7 x cg x cg x Ci 0) 1110 où CI = cote obtenue pour le paramètre 1 dans lesegment, C2 = cote obtenue pour le paramètre 2 dans le segment, ...

Selon cette méthode, pour arriver à chiffrer le potentiel biotique d'un coursd'eau, il faut avoir obtenu 5 résultats pour la qualité des fosses, 5 résultats pour lepourcentage de fosses et 25 résultats pour chacun des huit autres paramètres. Lesnombres nécessaires à la détermination de la cote finale d'un cours d'eau sont la"moyenne des 5 cotes obtenues par la qualité des fosses, la moyenne des 5 cotesprovenant du pourcentage de fosses et la moyenne des 25 cotes de chacun des 8autres paramètres. La moyenne géométrique de ces 10 nombres correspond à lacote recherchée. Cette moyenne géométrique équivaut à (c 1 x C2 x C3 x C4 x CS x

C6 x C7 x cg x Cg x CIO) 1/10 où CI = cote obtenue pour le paramètre 1 dans lecours d'eau, C2 = cote obtenue pour le paramètre 2 dans le cours d'eau, ...

Comme Raleigh (1982) a coté chaque paramètre en fonction de sa convenancepour l'omble de fontaine sur une échelle de 0 à 1, on peut considérer qu'unepondération existe entre ces paramètres. Afin de mieux pouvoir comparer deuxtransects,deux segments ou deux cours d'eau, il est recommandé de conserver,pour chacune des cotes finales calculées, 2 chiffres après la virgule.

Comme chaque paramètre est compilé séparément tout au long du processus decotation, il est plus facile d'évaluer lequel des paramètres est le plusproblématique. Bien sûr, il faut être prudent avec l'interprétation des cotesfinales d'un transect, car il est fort possible que celles-ci soient petites en raisondu fait que n'importe lequel des cotes peut être faible à cet endroit. Ce problèmeest minimisé lorsque l'on utilise des moyennes de cotes comme pour ladétennination des cotes finales de segment ou de cours d'eau.

La deuxième partie du relevé d'inventaire de cours d'eau (Annexe 2) permet lacompilation des informations requises pour coter chacun des 10 paramètres àévaluer. La façon de déterminer chacune de ces informations est présentée pourchaque paramètre.

Qualité des fosses

La détermination de ce paramètre s'effectue tout au long d'un segment commepour l'évaluation du pourcentage de fosses. La méthode d'estimation de la qualitédes fosses comprend la délimitation de la longueur du segment à échantillonner(50 m), la mesure de la largeur du cours d'eau sous chacun des 5 transects, ladétermination du nombre de fosses ainsi· que la superficie et la catégorie dechacune d'elles.

À l'aide d'un ruban à mesurer de cinq mètres, il faut déterminer la largeur ducours d'eau sous le transect. La moyenne des 5 largeurs mesurées multipliée par50 m correspond à la superficie du segment.. Pour ce qui est de la catégorisationdes fosses, il existe 3 classes de qualité. Il y a les fosses de première qualité, ceuxde seconde qualité et les autres.

Rappelons que les fosses de première qualité sont suffisamment larges etprofondes pour fournir une aire de repos, où le courant est faible, à plusieursombles adultes. Plus de 30 % du fond de ces fosse ne doit pas être visible enraison de la profondeur de l'eau, de la turbulence ou d'abris et, la profondeurmaximale de ces fosses, pour un cours d'eau S 5 m doit être ~ 1,5 m et pour uncours d'eau > 5 m, la profondeur doit être ~ 2 m.

Les fosses de seconde qualité sont suffisamment larges et profondes pour fournirune aire de repos, où le courant est faible, à quelques ombles adultes. De 5 à 30% du fond de la fosse ne doit pas être visible en raison de la profondeur de l'eau,de la turbulence ou d'abris. Les fosses de seconde qualité typiques sont soit delarges remous derrière des blocs, soit des zones moyennement profondes et defaible courant sous la végétation et les rives surplombantes.

Le relevé (Annexe 2) permet l'enregistrement de la superficie et de la qualité de14 fosses. Évidemment, s'il y a plus de 14 fosses dans le segment, il faudra lesinscrire sur une autre feuille. Dans le relevé d'inventaire de cours d'eau, laqualité des fosses s'inscrit de la façon suivante:1,5 x 2,3 m : 1où 1,5 x 2,3 m représente les dimensions de la fosse et 1, la qualité de la fosse.Les fosses de première qualité sont désignées par le chiffre romain 1, les fosses deseconde qualité, par II et les autres fosses, par III. Une fois toutes les fossesinventoriées, il faut comptabiliser les superficies occupées par chaque type defosses. C'est à l'aide du rapport entre ces superficies et la superficie totale dusegment que l'on parvient à attribuer une cote à ce paramètre. Les trois seulescotes possibles (1,0, 0,6 et 0,3) apparaissent au tableau 1.

Mentionnons que la détermination de la qualité des fosses n'est possible que surl'ensemble d'un segment ou à partir de 5 feuilles de relevé d'inventaire de coursd'eau et que l'échantillonnage ne doit pas s'effectuer lorsque le niveau d'eau esttrop haut (printemps, pluies importantes, ...).

Pourcentage de fosses

Ce paramètre fait suite au paramètre précédent. Pour établir ce pourcentage, ilsuffit de faire la somme des superficies de toutes les fosses présentes dans lesegment et de diviser ce nombre par la superficie du segment. Toutes cesinformations seront déjà disponibles dans le relevé d'inventaire de cours d'eau(Annexe 2) car ils auront été récoltées pour déterminer la qualité des fosses.

Comme pour la qualité des fosses, la détermination du pourcentage de fosses n'estpossible que sur l'ensemble d'un segment ou à partir de 5 feuilles de relevéd'inventaire de cours d'eau. Aussi, il faut éviter d'aller estimer ce paramètrelorsque le niveau d'eau est trop haut (printemps, pluies importantes,...).

Tvpe de substrat dominant

L'évaluation de ce paramètre, ainsi que des deux prochains, s'effectue par uneestimation visuelle à partir d'un transect. La zone à juger correspond à lasuperficie entre les deux rives sur une largeur d'un mètre (0,5 ID en amont et 0,5m en aval du transect).

Il s'agit d'estimer quel type de substrat est le plus représenté dans l'ensemble de lazone à évaluer. Les 3 types de substrat sont présentés dans l'annexe 2.L'estimateur n'a qu'à cocher la case correspondant au type de substrat dominant.

Pourcentage de substrat entre 10 et 40 cm

Comme pour le paramètre précédent, la zone à évaluer correspond à la superficieentre les deux rives sur une largeur d'un mètre (0,5 m en amont et 0,5 m en avaldu transect).

Cette fois, il faut estimer le pourcentage de substrat compris entre 10 et 40 cm.Le tâche de l' estimateur est allégée par la présence d'intervalles de pourcentagedans le relevé d'inventaire de cours d'eau (Annexe 2). L'estimateur n'a qu'àcocher la case correspondant à l'intervalle choisi.

Pourcentage de particules fines « 3 mm) dans le substrat

L'évaluation de ce paramètre s'effectue de la même façon que les 2 paramètresprécédents. Cependant, ici, il s'agit d'estimer le pourcentage de particules finesdans le substrat. L'estimation est facilitée par la présence d'intervalles depourcentage dans le relevé d'inventaire de cours d'eau. Une fois l'intervalledéterminé, il faut cocher la case appropriée dans le relevé.

Profondeur du thalwe~

Pour déterminer ce paramètre, il faut trouver, généralement à l'aide d'une règled'un mètre, la plus grande profondeur d'eau sous le transect. Le relevéd'inventaire de cours d'eau (Annexe 2) permet l'inscription de cette mesure.Notons que le système de cotation présenté au tableau 1 du travail dirigé, estdifférent selon que la largeur du cours d'eau est > 5 m ou S 5 m. La largeur ducours d'eau aura déjà été mesurée pour la détermination du pourcentage defosses.

Pourcentage d'abris

Il n'est pas évident de quantifier l'abondance d'abris dans un cours d'eau et, si ellel'est, la méthode employée n'est jamais tout à fait objective (Wesche, 1980).Premièrement, voici une liste de ce qui peut être considéré comme des abris : lesfissures dans le roc, le substrat entre 40 et 500 mm, les rives surplombant aumoins 9 cm d'eau, les racines, les billots, les branches, les feuilles, la végétationaquatique, la végétation surplombante située à moins de 30 cm de la surface del'eau, l'eau turbulente, l'eau turbide, l'eau profonde (~ 45 cm), les débris, etc.(Wesche, 1980). Bien entendu. ces abris potentiels sont comptabilisés comme desabris utilisables par l'omble de fontaine lorsqu'ils sont assez spacieux pourdissimuler au moins un individu d'environ 10 cm ainsi que lorsqu'à cet endroit. leniveau d'eau est d'au moins 15 cm et la vitesse du courant. inférieure à 15 cm/s.

C'est par une estimation visuelle que se détermine ce paramètre. La zone àévaluer correspond à la superficie entre les deux rives sur une largeur de 4mètres (2 m en amont et 2 m en aval du transect). Il est clair qu'une aussi grandediversité dans les types d'abris nécessite l'utilisation d'un aide-mémoire, surtoutdans les premières tentatives d'estimation du pourcentage d'abris. De cette façon,en relisant et en évaluant la présence de chacun de ces types d'abris, la tâche del'estimateur devient plus tangible et, par conséquent, l'estimé plus précis.

Comme ce paramètre est probablement l'un des plus difficiles à évaluer, il estfortement recommandé de prendre le temps nécessaire à une bonne estimation.Par ailleurs, les intervalles de pourcentage présentés dans le relevé d'inventairede cours d'eau (Annexe 2) facilitent quelque peu l'estimation de ce paramètre.

Une fois l'intervalle déterminé, il suffit de cocher la case appropriée dans lerelevé.

Notons que la détermination du pourcentage d'abris ne doit pas se faire trop tôtau printemps afin de permettre à l'eau de reprendre son niveau normal et à lavégétation d'être réinstallée convenablement.

Pourcentage d'ombre

Ce paramètre peut être mesuré de différentes façons selon le degré de précisionrequis. La méthode recommandée dans ce protocole consiste à évaluervisuellement le pourcentage d'ombre recouvrant le cours d'eau vers midi(Hunter, 1991).

Bien qu'il soit préférable de déterminer le pourcentage d'ombre entre 10 h 00 et14 h 00, cela n'empêche pas la récolte d'une information adéquate à d'autresheures de la journée. Pour y arriver, il suffit d'estimer la lumière que fourniraitle soleil si ce dernier se trouvait directement ali-dessus du cours d'eau. Cetteprocédure est la même en présence d'un ciel nuageux.

Ce paramètre est estimé à partir d'un transect. Ce dernier est représenté par unecorde fixée d'une rive à l'autre. Le pourcentage d'ombre sur la cordecorrespond au paramètre recherché. La partie de la corde dont il faut tenircompte, pour l'estimation de ce paramètre, est celle équivalant à la largeur ducours d'eau. Les intervalles de pourcentage présentés dans le relevé d'inventairede cours d'eau (Annexe 2) facilitent l'estimation de ce paramètre.

Il faut faire attention de ne pas estimer ce paramètre trop tôt au printemps afinque les feuilles, s'il y a lieu, soient complètement sorties. On doit aussi se méfierdes différences de luminosité lors de la prise des données. Avec l'estimation dupourcentage d'abris, la détermination du pourcentage d'ombre sont les 2paramètres les plus difficiles à évaluer. Raleigh (1982) recommande d'utiliserle système de cotation de ce paramètre uniquement pour les cours d'eau ~ 50 m.De plus, il déconseille l'emploi de ce paramètre sur les cours d'eau froids(température maximale < 16° C) et improductifs.

Pourcenta2e du tvpe de végétation riveraine

C'est par une estimation visuelle que se détermine ce paramètre. La zone àévaluer s'étend sur 4 mètres pour chacune des 2 rives, 2 m de part et d'autre dutransect. Il s'agit de déterminer le pourcentage d'arbres, d'arbustes et d'herbesreprésentant les 8 mètres de rive concernés. À partir de ces pourcentages, il fautcalculer l'indice de végétation de Raleigh (1982), qui correspond à 2 fois lepourcentage d'arbustes, plus 1,5 fois le pourcentage d'herbes, plus l fois lepourcentage d'arbres.

L'annexe 2 permet d'inscrire l'estimé du pourcentage des trois types de végétauxriverains. Raleigh (1982) recommande d'utiliser le système de cotation de ceparamètre uniquement pour les cours d'eau ~ 50 m.

Pourcentage de protection contre l'érosion

Ce paramètre aussi se détermine à partir d'une estimation visuelle et la zone àévaluer est la même que celle utilisée dans le paramètre précédent. Il faut estimerle pourcentage des 8 mètres de rive qui supportent de la végétation ou qui sontrecouverts d'un sol rocailleux stable. Les intervalles de pourcentage présentésdans l'annexe 2 allègent la tâche de l'estimateur qui n'a qu'à cocher la case del'intervalle sélectionné.

ANNEXE 2

Relevé d'inventaire de cours d'eau