Bassin des lacs Turkey : stockage et rejet des contaminants toxiques

Justification

Le transport et la déposition des contaminants toxiques (i.e. pesticides organo-chlorés, PCB, Hg, .etc) passe à travers le bassin des Grand Lacs et va au delà. Au cours des récentes années, on a considérablement examiné la façon dont ces substances se déposent directement sur la surface des eaux. On considère maintenant que cette déposition constitue un apport important aux Grand Lacs. Les faible concentrations de contaminants qu'on observe dans les rivières provenant de bassins intacts nous porte à croire que les contaminants sont retenus dans les bassins hudrographiques et que ceux-çi contribuent peu à l'apport de contaminants dans les rivières. Cependant, cete hypothèse se fonde sur une piètre quantité d'observations, et sur une connaissance encore plus faible des processus et voies biochimiques qui contrôlent l'accumulation des contaminants et leur libération à partir des bassins hydrographiques. Quelques questions demeurent:

• Quellel sont les déplacement et les cycles des contaminants à l'intérieur du bassin terrestre?
• Est-ce que les bassins primaires (de tête) ont la même charactéristique de déplacement/libération de contaminants que les bassins secondaires ou tertiaires?
• Quel est le rôle des réseaux de lacs et ruisseaux (situés plus haut que l'afflux des Grans Lacs) dans le transport et l'accumulation des contaminants.
• Le transport des contaminants est-il influencé par les conditions hydrologiques?
• Quels sont les principaux puits de contaminants dans le bassin hydrographique (i.e. les sols forestiers, la végétation, les terres humides, les sédiments des lacs situés à l'interieur du bassin)
• Existe-t-il des conditions (i.e. conditions climatiques extrèmes, influences anthropogéniques, ..etc) pouvant entrainer la mobilisation des contaminants accumulés dans le bassin)?

Objectifs

Cette étude fera démarrer un projet exhaustif et à long terme visant à résoudre les incertitudes existantes dans l'accumulation et la libération des contaminants toxiques. On fera usage d'une infrastructure déjà exitante au BLT. Au cours des années 1999/2000, la recherche sera à dessein simple. On examinera si l'accumulation dans les bassins des contaminants provenant de l'atmosphère dépend de l'échelle spatiale du bassin, de l'hydrologie, et de la végétation forestière. Cette approche en "boite noire" nous donnera l'information nécessaire pour justifier et guider des travaux futurs sur les processus biochimiques et en maximiser l'efficacité.

Activités de recherche:

Apport atmosphérique

La concentration des polluants organiques persistants (POP), des métaux et des composés organohalogénés (COH) présents dans les précipitations seront mesurés à l'année longue au site principal de surveillance des précipitations (site RCEPA) situé dans le BLT. Les POP (i.e. chlorobenzène, pesticides organochlorés, biphenyls polychlorés (BPC), Hydrocarbones polyaromatiques (HPA), Toxaphène, .etc) seront isolés par adsorption sur des colonnes XAD2. Les métaux toxiques seront saisis dans des contenants en polyethylène, le Hg excepté, qui sera saisi séparément dans des contenants en vitre et teflon. La quantité de précipitation règlera la fréquence d'échantillonnage. Les concentrations des contaminants organiques dans l'air seront obtenus avec un échantillonneur PUF, les métaux particulaires avec un échantillonneur Hi-Vol, et le Hg en utilisant un échantillonneur Tektran (durant l'été seulement). Des échantillons de neige seront saisis pour répondre à des questions spécifiques (tel l'importance d'un évènement)

Exportation hors du bassin et hydrologie

L'influence de l'échelle spatiale du bassin sur l'exportation des contaminants hors-bassin sera déterminée par des mesures de POP, COH, et de métaux, faites sur une série imbriquée de stations hydrologiques. En premier, deux stations forestières, dans des bassin de tête (ruisseaux 47 et 50) et se déversant dans le bassin Nord du lac Batchawana (zone de drainage 803 ha) représenteront l'effet des 4 lacs en amont et leurs bassins terrestres respectifs. En second, la station du SCF près de l'embouchure de la rivière Batchawana (zone de drainage 11900 ha) pour représenter l'effet de tout l'ensemble du bassin tertiaire se déversant dans le lac Supérieur. L'Echantillonnage dépendra de l'écoulement (i.e. peu d'échantillons durant les périodes basses et plus durant les periodes plus fortes) et sera soumis à l'adsorption sur colonne XAD2. L'augmentation de la fréquence d'échantillonnage durant les periodes fortes nous permettra de relier les variations des concentrations en contaminants à l'hydrologie (la concentration de plusieurs autre espèces chimiques étant fortement reliée à la force de l'écoulement). On compte saisir 50 échantillons par année à chacune des 4 stations. L'export massique des contaminants sera calculée en multipliant les mesures d'écoulement par la concentration en contaminants.

Bilan massique du lac Batchawana Sud

Un bilan massique préliminaire pour les POP, COH et les métaux, sera établi. On se servira de de mesures d'exportation à partir des deux bassins de tête pour estimer l'apport terrestre. On prendra aussi des mesures de l'afflux entrant au lac Batchawana et de sa décharge. Des informations sur les processus opérant dans le lac seront obtenus par la saisie saisonnière d'échantillond d'eau en surface et au fond, des sédiments, et du contenu provenant des trappes à sédiments.

Végétation

La couche de cire dont sont enduites les feuilles offre un surface qui a une grande affinité pour accumuler les contaminants organiques. La litière peut donc être une voie importante d'apport des contaminants aux sols des forêts et des lacs. Des échantillons seront saisis pour déterminer cet apport.

Contact

Pour de plus ample informations, contactez D.S Jeffries.