Concentrations de phosphore dans les eaux au large des côtes des Grands Lacs

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Remarque : ^[C] Les objectifs provisoires de la qualité de l'eau en ce qui a trait aux concentrations de phosphore dans les bassins du lac Érié sont fondés sur les concentrations cibles de phosphore binationales recommandées : https://www.epa.gov/glwqa/recommended-binational-phosphorus-targets. (en anglais seulement)
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2020) et les objectifs provisoires de la qualité de l'eau en ce qui a trait aux concentrations de phosphore dans les bassins du lac Érié sont fondés sur les concentrations cibles de phosphore binationales recommandées : https://www.epa.gov/glwqa/recommended-binational-phosphorus-targets. (en anglais seulement)

Le phosphore existe dans de nombreux produits, dont les détergents, les engrais, le fumier, les déchets humains et les plantes en décomposition. Il atteint les rivières et les lacs par le biais de l'érosion et de la lixiviation de zones urbaines, des eaux de ruissellement des terres agricoles, des rejets des eaux municipales et industrielles et de la pollution atmosphérique. Les gouvernements, les municipalités, les exploitants agricoles et les citoyens déploient des efforts pour diminuer les rejets dans l'eau, mais les concentrations de phosphore demeurent problématiques au large des côtes de 3 des 4 Grands Lacs canadiens.

Dans le lac Supérieur, les concentrations de phosphore moyennes au printemps dans les eaux au large des côtes ont diminué très lentement depuis 1972. Sur cette période, les concentrations de phosphore sont demeurées constamment en deçà de l'objectif de qualité de l'eau du lac, soit 5 microgrammes de phosphore par litre. Toutefois, l'état du lac Supérieur est classé bon en ce qui a trait au phosphore, car le lac continue d'appuyer un réseau trophique sain, notamment des populations de plancton et de poissons-proies en bonne santé.

Dans les eaux au large des côtes du lac Huron et de la baie Georgienne, les concentrations de phosphore étaient proches de l'objectif de 5 microgrammes de phosphore par litre de 1972 jusqu'à la fin des années 1990, lorsqu'elles ont commencé à diminuer. Dans les eaux au large des côtes du lac Ontario, les concentrations ont diminué par rapport aux niveaux très élevés mesurés en 1972, pour tomber sous l'objectif de 10 microgrammes de phosphore par litre à la fin des années 1980, puis continuer à baisser jusqu'à des niveaux historiquement bas. Ces 3 masses d'eau ont été classées comme ayant un état passable. Cette désignation indique que, plutôt que dépasser les objectifs, les concentrations sont en deçà de ces objectifs. Ce manque d'éléments nutritifs au large des côtes a vraisemblablement une incidence négative sur la productivité du lac. Par exemple, dans les eaux libres du lac Huron, de la baie Georgienne et du lac Ontario, le plancton, les algues et les populations de poissons-proies fournissent des indices des répercussions négatives imputables à cette diminution, et les faibles concentrations de phosphore contribuent à ce stress.^{Note de bas de page 1}

Dans les dernières années, on a observé une augmentation des algues nuisibles et toxiques dans le lac Érié qui pourrait être liée, du moins en partie, aux concentrations de phosphore. Les eaux au large des côtes des bassins est, central et ouest du lac Érié continuent de présenter des concentrations dépassant la concentration attendue, ce qui correspond à un état mauvais. Même s'il y a eu une diminution générale des concentrations de phosphore de 1972 à 2019, les changements récents sont difficiles à interpréter en raison de la grande variabilité des données. Par exemple, en 2019, la majorité des échantillons prélevés dans le bassin ouest du lac respectait la concentration attendue. Par contraste, en 2017 et en 2013, les échantillons provenant des mêmes stations dépassaient la concentration attendue. De telles variations peuvent être attribuables à des changements dans la quantité et la fréquence des précipitations d'une année à l'autre, qui, à leur tour, ont des incidences sur le ruissellement des terres avoisinantes dans les lacs.

Les écosystèmes lacustres sont complexes, et les concentrations de phosphore dans les milieux au large des côtes peuvent différer de celles qui sont mesurées dans les zones littorales. Bien que les concentrations de phosphore au large des côtes atteignent de bas niveaux sans précédent dans certains lacs, ce qui pourrait être lié à la présence d'espèces de moules envahissantes qui colonisent les lacs et interceptent le phosphore, de nombreuses zones littorales des Grands Lacs sont aux prises avec des problèmes d'algues nuisibles attribuables à des concentrations excessives d'éléments nutritifs dans ces zones.^{Note de bas de page 1}

Les concentrations de phosphore total utilisées pour le calcul de l'indicateur sont fondées sur des mesures prises en 2017 dans le lac Huron et la baie Georgienne, en 2018 dans le lac Ontario, et en 2019 dans le lac Supérieur, et dans les bassins ouest, central et est du lac Érié.

Les concentrations totales cibles utilisées dans cet indicateur correspondent aux objectifs provisoires relatifs aux substances, concernant la concentration de phosphore total dans les eaux libres, publiés dans l'Accord relatif à la qualité de l'eau dans les Grands Lacs de 2012.

Dans l'analyse des tendances, les données sur le phosphore total de 1972 à 2017 sont utilisées pour le lac Huron et la baie Georgienne, les données de 1972 à 2018 sont utilisées pour le lac Ontario, les données de 1972 à 2019 sont utilisées pour le lac Supérieur et les bassins ouest, central et est du lac Érié.

Environnement et Changement climatique Canada fait le suivi des Grands Lacs selon un calendrier qui permet l'évaluation de l'état et des tendances. De façon générale, le suivi des lacs Ontario et Érié est effectué à chaque année ou à tous les 2 ans, et celui du lac Huron, de la baie Georgienne et du lac Supérieur est réalisé tous les 2 ou 3 ans. L'échantillonnage est habituellement effectué au printemps et à l'été. Il existe des lacunes dans les données recueillies depuis les années 1970 en raison des modifications apportées aux programmes ou des problèmes opérationnels, comme des conditions météorologiques et des problèmes mécaniques subis par les navires utilisés pour recueillir les données.

Calcul de l'état du phosphore dans les Grands Lacs

Les concentrations de phosphore au printemps (de la fin du mois de mars à la fin du mois de mai) sont comparées aux objectifs de qualité de l'eau, car elles représentent habituellement les concentrations annuelles maximales de phosphore dans les lacs.

Les catégories d'état de cet indicateur sont déterminées en comparant la plus récente concentration moyenne relevée au printemps de phosphore total aux paramètres suivants :

• les objectifs de la qualité de l'eau;
• les tendances à long terme des concentrations de phosphore dans le lac;
• les tendances des indicateurs connexes de la qualité de l'eau des Grands Lacs,^{Note de bas de page 4} notamment les tendances en matière d'abondance d'algues et de poissons-proies, car celles-ci reflètent la santé écologique des lacs.

Les catégories de concentrations de phosphore sont définies comme suit :

• Bon (égal ou proche de l'objectif), lorsque les concentrations sont inférieures ou proches de l'objectif fixé pour le lac et qu'aucun changement à long terme n'est observé dans les écosystèmes du lac;
• Passable (inférieur à l'objectif), lorsque les concentrations sont inférieures à l'objectif et qu'une détérioration est survenue récemment dans les populations d'algues, de zooplancton et de poissons-proies à cause de faibles concentrations de phosphore;
• Mauvais (supérieur à l'objectif), lorsque les concentrations sont supérieures à l'objectif fixé pour le lac.

Analyse des tendance

Pour calculer les tendances à long terme, on a limité les données aux échantillons d'eau de surface recueillis au large des côtes, car ces eaux sont moins influencées par les rejets de polluants locaux présents dans les eaux peu profondes situées près des côtes. Pour le lac Huron et la baie Georgienne, ces échantillons ont été prélevés à partir de stations d'une profondeur supérieure ou égale à 50 mètres. Des échantillons prélevés dans des stations d'une profondeur supérieure ou égale à 100 mètres et supérieure ou égale à 150 mètres ont été utilisés, respectivement, pour le lac Ontario et le lac Supérieur. Le lac Érié est peu profond comparativement aux autres lacs et il se divise en 3 bassins. Une régression linéaire selon la méthode des moindres carrés a été employée pour examiner les changements relatifs aux concentrations moyennes de phosphore pendant toute la durée de l'enregistrement des données.^{Note de bas de page 1} Les tendances récentes sont aussi évaluées selon les données propres à chaque lac.

Bien qu'il existe certaines lacunes dans les données recueillies depuis les années 1970, ces lacunes n'ont pas d'incidence majeure sur l'analyse statistique des tendances, en raison de l'étendue de la période d'enregistrement des données de suivi du phosphore dans les Grands Lacs.