Éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent
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Le fleuve Saint-Laurent relie les Grands Lacs à l’océan Atlantique et compte parmi les voies navigables commerciales les plus importantes au monde. Il s’agit d’un écosystème complexe qui comprend des lacs et des tronçons d’eau douce, un long estuaire et un golfe d’eau salée. Ses nombreux habitats différents abritent une grande diversité de plantes, de poissons et d’autres animaux.
Le phosphore et l’azote sont des éléments nutritifs essentiels pour les plantes. Cependant, lorsque leurs concentrations sont trop élevées ou trop faibles, ils peuvent avoir des effets nocifs sur le réseau trophique d’un cours d’eau. L’activité humaine, comme l’utilisation d’engrais chimiques, peut faire augmenter la concentration de ces nutriments jusqu’à les rendre nuisibles. Cet indicateur présente l’état de chaque station sous la forme d’un pourcentage d’échantillons dépassant les recommandations sur les éléments nutritifs. Il présente également les concentrations de phosphore et d’azote, ainsi que les tendances significatives suivies par ces concentrations au fil du temps, lorsque les données le permettent.
État du phosphore et de l’azote
Aperçu des résultats
- Au cours de la période de 2021 à 2023 :Note de bas de page 1
- les concentrations de phosphore et d’azote étaient supérieures aux recommandations à la plupart des stations de surveillance;
- l’état concernant l’azote a été jugé « mauvais » à 6 stations, « satisfaisant » à 4 stations et « bon » à 3 stations;
- l’état concernant le phosphore a été jugé « mauvais » à 5 stations, « satisfaisant » à 3 stations et « bon » à 5 stations.
État de dépassement des concentrations de phosphore total et d’azote total pour la période de 2021 à 2023 dans le fleuve Saint-Laurent, au Canada
![Pour les besoins de cet indicateur, les recommandations sont de 0,03 mg de phosphore par litre (mg P/L) et de 0,65 mg d’azote par litre (mg N/L). Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue)](/content/dam/eccc/images/cesindicators/nutrients-st-lawrence-2018/2024/nutrients-st-lawrence Fig. 1_fr.png)
Tableau de données pour la description longue
Station de surveillance | Dépassement de la recommandation sur le phosphore total entre 2021 et 2023 (pourcentage) |
État du phosphore total | Dépassement de la recommandation sur l’azote total entre 2021 et 2023 (pourcentage) |
État de l’azote total |
---|---|---|---|---|
Île Wolfe | 0 | Bon | 17 | Satisfaisant |
Cornwall | 0 | Bon | 9 | Bon |
Châteaugay | 92 | Mauvais | 100 | Mauvais |
Carillon | 8 | Bon | 33 | Satisfaisant |
Îles-de-Boucherville | 0 | Bon | 0 | Bon |
Île Sainte-Thérèse | 50 | Satisfaisant | 100 | Mauvais |
Lavaltrie | 69 | Mauvais | 69 | Mauvais |
Saint-François | 27 | Satisfaisant | 100 | Mauvais |
Lac Saint-Pierre Nord | 100 | Mauvais | 83 | Mauvais |
Lac Saint-Pierre Sud | 88 | Mauvais | 88 | Mauvais |
Bécancour Sud | 33 | Satisfaisant | 50 | Satisfaisant |
Québec | 54 | Mauvais | 20 | Satisfaisant |
Île d’Orléans | 0 | Bon | 0 | Bon |
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Comment cet indicateur est calculé
Remarque : Pour les besoins de cet indicateur, les recommandations sont de 0,03 mg P/L pour le phosphore et de 0,65 mg N/L pour l’azote. Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2023)
Les concentrations de phosphore et d’azote dans le fleuve Saint-Laurent sont influencées par le débit du fleuve et par diverses activités humaines le long de son cours. Juste en aval de Montréal, à Lavaltrie, les concentrations de phosphore et d’azote supérieures aux recommandations en matière de qualité de l’eau au cours de la période de 2021 à 2023 sont attribuables au rejet d’eaux usées municipales dans le fleuve. Plus en aval, les affluents qui drainent des régions agricoles transportent des concentrations élevées de phosphore et d’azote en raison des engrais chimiques et du fumier utilisés pour la croissance des plantes cultivées. Ces niveaux élevés de nutriments contribuent à la prolifération d’algues nuisibles.Note de bas de page 2 En amont de la ville de Québec, les concentrations de phosphore et d’azote sont plus faibles parce que les eaux des affluents qui drainent la rive nord, comme celui de la station de Carillon, traversent une zone plus boisée que celles de la rive sud du fleuve.
Pour cet indicateur, l’état des éléments nutritifs à une station de surveillance est considéré comme « bon » lorsque le phosphore total ou l’azote total dépassent les recommandations en matière de qualité de l’eau dans moins de 10 % des échantillons. La limite de 10 % permet à un échantillon par an de dépasser la recommandation. Dans les rivières, les concentrations de phosphore total et d’azote total dépassent souvent les recommandations lorsque les niveaux d’eau sont élevés, une situation qui s’observe principalement lors de la fonte des neiges au printemps. Lorsque 10 à 50 % des échantillons dépassent les recommandations, l’état des éléments nutritifs est considéré comme « satisfaisant ». En revanche, l’état est considéré comme « mauvais » si plus de 50 % des échantillons dépassent les recommandations en matière de qualité de l’eau.
État annuel du phosphore et de l’azote
Cinq (5) stations recueillent des données sur la qualité de l’eau depuis 2010 : île Wolfe, Carillon, Lavaltrie, Saint-François et Québec.
Aperçu des résultats
- Au cours de la période de 2010 à 2023, les états annuels les plus souvent observés en ce qui concerne le phosphore sont les suivants :
- « bon » à la station de l’île Wolfe;
- « satisfaisant » aux stations de Saint-François et de Carillon;
- « mauvais » aux stations de Lavaltrie et de Québec.
- Au cours de la même période, les états annuels les plus souvent observés en ce qui concerne l’azote sont les suivants :
- « satisfaisant » aux stations de Carillon et de l’île Wolfe;
- « satisfaisant » ou « mauvais » à la station de Québec;
- « mauvais » pour toutes les années aux stations de Lavaltrie et de Saint-François.
Concentrations annuelles de phosphore dans les échantillons de 5 stations de surveillance de la qualité de l’eau le long du fleuve Saint-Laurent, de 2010 à 2023
![Cette figure présente une synthèse des concentrations annuelles de phosphore enregistrées à une station de surveillance donnée, chaque année de 2010 à 2023. Chaque point correspond à un échantillon dont la concentration de phosphore (en mg/L) a été consignée au cours d’une année donnée. Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes. Les échantillons de l’embouchure de la rivière Saint-François ont été prélevés de mai à septembre seulement entre 2010 et 2020 (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue)](/content/dam/eccc/images/cesindicators/nutrients-st-lawrence-2018/2024/nutrients-st-lawrence Fig. 2_fr_test.png)
Tableau de données pour la description longue
Station de surveillance | Année | Pourcentage d’échantillons dépassant la recommandation sur le phosphore | Nombre d’échantillons |
---|---|---|---|
Île Wolfe | 2010 | 15 | 26 |
Île Wolfe | 2011 | 0 | 13 |
Île Wolfe | 2012 | 0 | 30 |
Île Wolfe | 2013 | 11 | 65 |
Île Wolfe | 2014 | 7 | 28 |
Île Wolfe | 2015 | 18 | 33 |
Île Wolfe | 2016 | 24 | 63 |
Île Wolfe | 2017 | 42 | 55 |
Île Wolfe | 2018 | 6 | 48 |
Île Wolfe | 2019 | 8 | 52 |
Île Wolfe | 2020 | 0 | 11 |
Île Wolfe | 2021 | 0 | 2 |
Île Wolfe | 2022 | 0 | 39 |
Île Wolfe | 2023 | 0 | 2 |
Carillon | 2010 | 0 | 11 |
Carillon | 2011 | 0 | 14 |
Carillon | 2012 | 0 | 14 |
Carillon | 2013 | 29 | 14 |
Carillon | 2014 | 14 | 14 |
Carillon | 2015 | 21 | 14 |
Carillon | 2016 | 14 | 14 |
Carillon | 2017 | 36 | 14 |
Carillon | 2018 | 14 | 14 |
Carillon | 2019 | 36 | 14 |
Carillon | 2020 | 0 | 2 |
Carillon | 2021 | s. o. | 0 |
Carillon | 2022 | 0 | 8 |
Carillon | 2023 | 20 | 5 |
Lavaltrie | 2010 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2011 | 92 | 12 |
Lavaltrie | 2012 | 75 | 12 |
Lavaltrie | 2013 | 100 | 13 |
Lavaltrie | 2014 | 92 | 12 |
Lavaltrie | 2015 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2016 | 91 | 12 |
Lavaltrie | 2017 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2018 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2019 | 92 | 12 |
Lavaltrie | 2020 | 50 | 2 |
Lavaltrie | 2021 | s. o. | 0 |
Lavaltrie | 2022 | 63 | 8 |
Lavaltrie | 2023 | 80 | 5 |
Saint-François | 2010 | 33 | 15 |
Saint-François | 2011 | 57 | 14 |
Saint-François | 2012 | 43 | 7 |
Saint-François | 2013 | 56 | 9 |
Saint-François | 2014 | 0 | 9 |
Saint-François | 2015 | 42 | 12 |
Saint-François | 2016 | 38 | 16 |
Saint-François | 2017 | 18 | 17 |
Saint-François | 2018 | 41 | 17 |
Saint-François | 2019 | 24 | 17 |
Saint-François | 2020 | s. o. | 0 |
Saint-François | 2021 | s. o. | 0 |
Saint-François | 2022 | 38 | 8 |
Saint-François | 2023 | 0 | 3 |
Québec | 2010 | 29 | 17 |
Québec | 2011 | 47 | 17 |
Québec | 2012 | 29 | 17 |
Québec | 2013 | 60 | 15 |
Québec | 2014 | 59 | 17 |
Québec | 2015 | 65 | 17 |
Québec | 2016 | 71 | 17 |
Québec | 2017 | 59 | 17 |
Québec | 2018 | 65 | 17 |
Québec | 2019 | 59 | 17 |
Québec | 2020 | 0 | 2 |
Québec | 2021 | s. o. | 0 |
Québec | 2022 | 38 | 8 |
Québec | 2023 | 80 | 5 |
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Remarque : s. o. = sans objet. Pour les besoins de cet indicateur, la recommandation sur le phosphore est de 0,03 mg P/L.
Comment cet indicateur est calculé
Remarque : Cette figure présente une synthèse des concentrations annuelles de phosphore enregistrées à une station de surveillance donnée, chaque année de 2010 à 2023. Chaque point correspond à un échantillon dont la concentration de phosphore (en mg P/L) a été consignée au cours d’une année donnée. Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes. Les échantillons de l’embouchure de la rivière Saint-François ont été prélevés de mai à septembre seulement entre 2010 et 2020.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2023)
Sur les 5 stations de surveillance à long terme, seule celle de l’île Wolfe présente un état du phosphore constamment bon depuis 2018, ce qui signifie que les concentrations de phosphore dépassent les recommandations sur la qualité de l’eau dans moins de 10 % des échantillons chaque année. L’état du phosphore aux stations de Carillon et de Saint‑François a été jugé satisfaisant la plupart des années (c'est-à-dire que 10 % à 50 % des échantillons par année dépassaient les recommandations), et l’état du phosphore des stations de Lavaltrie et de Québec a été jugé mauvais la plupart des années (c'est-à-dire que plus de 50 % des échantillons par année dépassaient les recommandations).
Une analyse des tendances fondée sur les concentrations moyennes annuelles de phosphore entre 2010 et 2023 a montré une légère tendance à la baisse (-0,001 mg P/L par année) à la station de Lavaltrie et une tendance stable (ni à la hausse ni à la baisse) à la station de Saint-François. Aucune tendance statistiquement significative n’a été observée aux autres stations.
Concentrations annuelles d’azote dans les échantillons de 5 stations de surveillance de la qualité de l’eau le long du fleuve Saint-Laurent, de 2010 à 2023
![Cette figure présente une synthèse des concentrations annuelles d’azote enregistrées à une station de surveillance donnée, chaque année de 2010 à 2023. Chaque point correspond à un échantillon dont la concentration d’azote (en mg N/L) a été consignée au cours d’une année donnée. Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes. Les échantillons de l’embouchure de la rivière Saint-François ont été prélevés de mai à septembre seulement entre 2010 et 2020 (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue)](/content/dam/eccc/images/cesindicators/nutrients-st-lawrence-2018/2024/nutrients-st-lawrence Fig. 3_fr_test.png)
Tableau de données pour la description longue
Station de surveillance | Année | Pourcentage d’échantillons dépassant la recommandation sur l’azote | Nombre d’échantillons |
---|---|---|---|
Île Wolfe | 2010 | 42 | 24 |
Île Wolfe | 2011 | 0 | 13 |
Île Wolfe | 2012 | 7 | 30 |
Île Wolfe | 2013 | 15 | 65 |
Île Wolfe | 2014 | 29 | 28 |
Île Wolfe | 2015 | 61 | 31 |
Île Wolfe | 2016 | 68 | 63 |
Île Wolfe | 2017 | 60 | 55 |
Île Wolfe | 2018 | 44 | 48 |
Île Wolfe | 2019 | 28 | 52 |
Île Wolfe | 2020 | 27 | 11 |
Île Wolfe | 2021 | 0 | 2 |
Île Wolfe | 2022 | 28 | 39 |
Île Wolfe | 2023 | 42 | 24 |
Carillon | 2010 | 9 | 11 |
Carillon | 2011 | 21 | 14 |
Carillon | 2012 | 14 | 14 |
Carillon | 2013 | 21 | 14 |
Carillon | 2014 | 29 | 14 |
Carillon | 2015 | 29 | 14 |
Carillon | 2016 | 21 | 14 |
Carillon | 2017 | 43 | 14 |
Carillon | 2018 | 36 | 14 |
Carillon | 2019 | 29 | 14 |
Carillon | 2020 | 0 | 2 |
Carillon | 2021 | s. o. | 0 |
Carillon | 2022 | 13 | 8 |
Carillon | 2023 | 60 | 5 |
Lavaltrie | 2010 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2011 | 92 | 12 |
Lavaltrie | 2012 | 83 | 12 |
Lavaltrie | 2013 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2014 | 92 | 12 |
Lavaltrie | 2015 | 92 | 11 |
Lavaltrie | 2016 | 83 | 12 |
Lavaltrie | 2017 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2018 | 100 | 12 |
Lavaltrie | 2019 | 67 | 12 |
Lavaltrie | 2020 | 100 | 2 |
Lavaltrie | 2021 | s. o. | 0 |
Lavaltrie | 2022 | 63 | 8 |
Lavaltrie | 2023 | 80 | 5 |
Saint-François | 2010 | 93 | 15 |
Saint-François | 2011 | 93 | 14 |
Saint-François | 2012 | 100 | 7 |
Saint-François | 2013 | 89 | 9 |
Saint-François | 2014 | 89 | 9 |
Saint-François | 2015 | 92 | 12 |
Saint-François | 2016 | 100 | 16 |
Saint-François | 2017 | 94 | 17 |
Saint-François | 2018 | 94 | 17 |
Saint-François | 2019 | 94 | 17 |
Saint-François | 2020 | s. o. | 0 |
Saint-François | 2021 | s. o. | 0 |
Saint-François | 2022 | 100 | 8 |
Saint-François | 2023 | 100 | 3 |
Québec | 2010 | 47 | 17 |
Québec | 2011 | 41 | 17 |
Québec | 2012 | 44 | 16 |
Québec | 2013 | 60 | 15 |
Québec | 2014 | 53 | 17 |
Québec | 2015 | 65 | 17 |
Québec | 2016 | 59 | 17 |
Québec | 2017 | 59 | 17 |
Québec | 2018 | 41 | 17 |
Québec | 2019 | 35 | 17 |
Québec | 2020 | 0 | 2 |
Québec | 2021 | s. o. | 0 |
Québec | 2022 | 25 | 8 |
Québec | 2023 | 47 | 17 |
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Remarque : s. o. = sans objet. Pour les besoins de cet indicateur, la recommandation sur l’azote est de 0,63 mg N/L.
Comment cet indicateur est calculé
Remarque : Cette figure présente une synthèse des concentrations annuelles d’azote enregistrées à une station de surveillance donnée, chaque année de 2010 à 2023. Chaque point correspond à un échantillon dont la concentration d’azote (en mg N/L) a été consignée au cours d’une année donnée. Pour de plus amples renseignements sur les recommandations et les catégories de qualité de l’eau, se référer à la section Sources des données et méthodes. Les échantillons de l’embouchure de la rivière Saint-François ont été prélevés de mai à septembre seulement entre 2010 et 2020.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2023)
Aucune station ne présente un état de l’azote considéré comme bon pour une majorité d’années. Les stations auxquelles on a observé le plus d’années avec un état satisfaisant sur le plan de l’azote sont celles de Carillon et de l’île Wolfe, tandis qu’à la station de Québec, l’état fut satisfaisant pour la moitié des années et mauvais pour les autres. Aux stations de Lavaltrie et de Saint-François, l’état de l’azote était mauvais pour toutes les années.
Aucune tendance significative n’a été observée dans les concentrations d’azote.
À propos de l'indicateur
À propos des indicateurs
Ce que mesure l’indicateur
L’indicateur rend compte de l’état des concentrations de phosphore total et d’azote total le long du fleuve Saint-Laurent. Les états sont classés en fonction de la fréquence à laquelle ces concentrations dépassent leurs recommandations respectives en matière de qualité de l’eau.
L’indicateur repose sur l’hypothèse selon laquelle l’eau du fleuve Saint-Laurent dépasserait rarement les recommandations de qualité de l’eau sur le phosphore et l’azote en l’absence d’activités humaines. Il renseigne donc sur la manière dont ces activités contribuent aux concentrations de phosphore et d’azote dans le fleuve. Plus les dépassements des recommandations en matière de qualité de l’eau sont fréquents, plus le risque pour la santé du fleuve Saint-Laurent est élevé. L’analyse des tendances du phosphore et de l’azote produit des renseignements sur l’évolution des concentrations dans le temps.
Pourquoi cet indicateur est important
Une eau douce saine constitue une ressource essentielle. Elle permet d’assurer la protection de la biodiversité aquatique, tant floristique que faunique. Elle est aussi utilisée dans la fabrication de produits, la production d’énergie, l’irrigation, la baignade, la navigation, la pêche et certaines activités domestiques (par exemple, la consommation d’eau potable et le lavage). Une qualité d’eau dégradée peut nuire à la santé des écosystèmes d’eau douce, comme les rivières, les lacs, les réservoirs et les milieux humides. Elle peut aussi perturber les activités économiques comme la pêche, le tourisme et l’agriculture, en plus de contribuer à l’augmentation des coûts de traitement visant le respect des normes de qualité de l’eau potable. Lorsque les concentrations de phosphore et d’azote dans l’eau sont trop élevées, la croissance des végétaux aquatiques peut devenir excessive et nuisible. La décomposition de la matière végétale en excès peut réduire la quantité d’oxygène disponible pour les poissons et les autres animaux aquatiques. De fortes concentrations d’éléments nutritifs favorisent la prolifération d’algues toxiques, qui peuvent entraîner la mort des animaux qui utilisent cette eau, en plus de nuire à la santé humaine. À l’inverse, une carence en phosphore ou en azote freine la croissance des plantes requises pour soutenir le réseau trophique du cours d’eau, ce qui peut causer une diminution des populations de poissons et nuire à la pêche locale.
Le phosphore et l’azote présents dans les engrais chimiques atteignent le fleuve par des mécanismes d’érosion, le lessivage des zones urbaines, le ruissellement sur les terres agricoles, les rejets d’eaux usées municipales et industrielles, et la pollution atmosphérique. Au fil du temps, les concentrations excessives de phosphore et d’azote dans le fleuve peuvent en perturber le réseau trophique.
Le présent indicateur sert à renseigner sur l’état du fleuve Saint-Laurent. La surveillance continue des concentrations de phosphore et d’azote permet aux gouvernements et aux citoyens d’être conscients d’un aspect important de l’état environnemental du fleuve.
Initiatives connexes
Cet indicateur contribue aux Objectifs de développement durable du Programme de développement durable à l’horizon 2030. Il est lié à l’objectif 6 sur l’eau propre et l’assainissement, et à la cible 6.3 : « D’ici à 2030, améliorer la qualité de l’eau en réduisant la pollution, en éliminant l’immersion de déchets et en réduisant au minimum les émissions de produits chimiques et de matières dangereuses, en diminuant de moitié la proportion d’eaux usées non traitées et en augmentant considérablement à l’échelle mondiale le recyclage et la réutilisation sans danger de l’eau. »
L'indicateur est proposé pour contributer à la production de rapports sur la cible 7 de l'ébauche de la Stratégie nationale 2030 pour la biodiversité du Canada : « Pollution et biodiversité. » Cette cible est en lien avec le Cadre mondial de la biodiversité de Kunming-Montréal (pdf; 394 ko), cible 7: « Réduire les risques de pollution et l'impact négatif de la pollution de toutes sources, d'ici à 2030, à des niveaux qui ne sont pas nuisibles à la biodiversité et aux fonctions et services des écosystèmes, en tenant compte des effets cumulatifs, notamment en réduisant de moitié au moins l'excès de nutriments perdus dans l'environnement, y compris par un cycle et une utilisation plus efficaces des nutriments ; en réduisant de moitié au moins le risque global lié aux pesticides et aux produits chimiques hautement dangereux, y compris par la lutte intégrée contre les ravageurs, fondée sur des données scientifiques, en tenant compte de la sécurité alimentaire et des moyens de subsistance ; et également en prévenant, en réduisant et en s'efforçant d'éliminer la pollution plastique. »
Indicateurs connexes
Les indicateurs de la Qualité de l’eau des cours d’eau canadiens fournissent une mesure de la capacité des cours d’eau du Canada à maintenir la flore et la faune.
Les indicateurs portant sur les Concentrations de phosphore dans les eaux au large des côtes des Grands Lacs et sur les Éléments nutritifs dans le lac Winnipeg rendent compte des concentrations de phosphore total et d’azote total dans ces 2 écosystèmes.
L’indicateur sur la Charge en phosphore dans le lac Érié font état des apports de phosphore total qui s’écoulent directement dans le lac Érié ou à partir de ses affluents.
L’indicateur sur le Traitement des eaux usées municipales permet de mesurer le niveau de traitement des eaux usées offert à la population canadienne.
Sources des données et méthodes
Sources des données et méthodes
Sources des données
Les données sur le phosphore total et l’azote total ont été obtenues auprès du programme de surveillance de la qualité de l’eau douce d’Environnement et Changement climatique Canada. Les données sont accessibles sur les pages suivantes du site de données ouvertes du gouvernement fédéral : données de monitoring de la qualité de l’eau à long terme du bassin du fleuve Saint-Laurent et données de surveillance et de monitoring pour les chenaux interlacustres des Grands Lacs.
Complément d'information
Échantillonnage
L’état des concentrations de phosphore total et d’azote total s’appuie sur les mesures enregistrées entre avril 2021 et mars 2023. L’analyse des tendances a quant à elle été réalisée à partir des données de 2010 à 2023.
Les fréquences d’échantillonnage aux stations de surveillance de la qualité de l’eau qui servent au suivi de ces indicateurs ne sont pas uniformes. Aux stations de Châteauguay, de Carillon, de Lavaltrie, de Cornwall et de Québec, l’échantillonnage est effectué chaque mois, tandis qu’aux stations de l’île Sainte-Thérèse, des Îles-de-Boucherville, de l’île d’Orléans, de Bécancour Sud, du lac Saint-Pierre Sud et du lac Saint-Pierre Nord, il n’est effectué qu’entre avril et octobre en raison de l’accessibilité des sites. L’échantillonnage à la station de l’île Wolfe se fait généralement chaque semaine, tout au long de l’année. Quant à la station de surveillance QU02OF3004 de Saint-François, des échantillons y sont généralement prélevés chaque semaine de mai à septembre. En mai 2022, la surveillance a toutefois été transférée à la station QU02OF3005 de Saint-François, où les échantillons sont prélevés mensuellement. Aux fins de cet indicateur, ces 2 stations sont considérées comme un seul site et ne sont pas analysées séparément. Il y a des trous dans les séries de données en raison de la pandémie de COVID-19, de changements apportés au programme, de mises à jour des laboratoires de terrain, de restrictions financières, de conditions météorologiques défavorables et de problèmes mécaniques liés à l’équipement de collecte des données.
Emplacement des stations de suivi de la qualité de l'eau
Les données proviennent de 14 stations de surveillance situées le long du fleuve Saint-Laurent, depuis la sortie du lac Ontario à l’île Wolfe, près de Kingston, jusqu’à la ville de Québec (tableau 1). Ces stations sont situées de manière à surveiller les principales sources d’eau qui entrent dans le fleuve Saint-Laurent, et sont parfois installées à l’embouchure de cours d’eau affluents.
Station de surveillance | Code de la station | Nom de la station | Latitude | Longitude |
---|---|---|---|---|
Île Wolfe | ON02MA0030 | Fleuve Saint-Laurent (chenal sud) | 44,2078 | -76,2368 |
Cornwall | ON02MC0032 | Fleuve Saint-Laurent, prise d’eau de l’usine de filtration de Cornwall | 45,0138 | -74,7908 |
Châteaugay | QU02OA0125 | Embouchure de la rivière Châteaugay | 45,3769 | -73,7511 |
Carillon | QU02LB9001 | Rivière des Outaouais à Carillon | 45,5676 | -74,3799 |
Îles-de-Boucherville | QU02OA0206 | Îles-de-Boucherville | 45,5966 | -73,4997 |
Île Sainte-Thérèse | QU02OA0207 | Île Sainte-Thérèse | 45,6745 | -73,4592 |
Lavaltrie | QU02OB9004 | Fleuve Saint-Laurent, prise d’eau à la station d’épuration de Lavaltrie | 45,8744 | -73,2806 |
Saint-François | QU02OF3005 | Embouchure de la rivière Saint-François | 46,0660 | -72,8093 |
Saint-François | QU02OF3004 | Rivière Saint-François à Pierreville | 46,0664 | -72,8122 |
Lac Saint-Pierre Nord | QU02OC3000 | Sortie du lac Saint-Pierre, rive nord | 46,2802 | -72,6581 |
Lac Saint-Pierre Sud | QU02OD9039 | Sortie du lac Saint-Pierre, rive sud | 46,2717 | -72,6193 |
Bécancour Sud | QU02PK9000 | Bécancour, rive sud | 46,3835 | -72,4092 |
Québec | QU02PH9024 | Fleuve Saint-Laurent à Lévis | 46,8071 | -71,1900 |
Île d’Orléans | QU02PH9065 | Île d’Orléans | 46,8403 | -71,1326 |
Changements d’emplacement de certaines stations de surveillance de la qualité de l’eau
En 2019 et 2020, 6 stations de surveillance auparavant utilisées pour l’indicateur ont été fermées (tableau 2), alors qu’en mai 2020, 9 stations de surveillance ont été mises en service (tableau 3).
Station de surveillance | Code de la station | Nom de la station | Latitude | Longitude |
---|---|---|---|---|
Nicolet | QU02OD3004 | Rivière Nicolet à Nicolet | 46,2454 | -72,6512 |
Bécancour | QU02OD9009 | Fleuve Saint-Laurent, prise d’eau de l’usine de filtration de Bécancour | 46,3116 | -72,5460 |
Saint-Maurice | QU02NG3013 | Rivière Saint-Maurice, prise d’eau à la station d’épuration de Trois-Rivières | 46,3820 | -72,6105 |
Saint-François | QU02OF3004 | Rivière Saint-François à Pierreville | 46,0664 | -72,8122 |
Yamaska | QU02OG3007 | Rivière Yamaska, pont de la route 132 | 46,0051 | -72,9101 |
Rivière Richelieu | QU02OJ0052 | Rivière Richelieu, prise d’eau de l’usine de filtration de Sorel | 46,0340 | -73,1176 |
Station de surveillance | Code de la station | Nom de la station | Latitude | Longitude |
---|---|---|---|---|
Cornwall | ON02MC0032 | Fleuve Saint-Laurent, prise d’eau de l’usine de filtration de Cornwall | 45,0138 | -74,7908 |
Châteaugay | QU02OA0125 | Embouchure de la rivière Châteaugay | 45,3769 | -73,7511 |
Îles-de-Boucherville | QU02OA0206 | Îles-de-Boucherville | 45,5966 | -73,4997 |
Île Sainte-Thérèse | QU02OA0207 | Île Sainte-Thérèse | 45,6745 | -73,4592 |
Lac Saint-Pierre Nord | QU02OC3000 | Sortie du lac Saint-Pierre, rive nord | 46,2802 | -72,6581 |
Lac Saint-Pierre Sud | QU02OD9039 | Sortie du lac Saint-Pierre, rive sud | 46,2717 | -72,6193 |
Saint-François | QU02OF3005 | Embouchure de la rivière Saint-François | 46,0660 | -72,8093 |
Île d’Orléans | QU02PH9065 | Île d’Orléans | 46,8403 | -71,1326 |
Bécancour Sud | QU02PK9000 | Bécancour, rive sud | 46,3835 | -72,4092 |
Méthodes
L’état des concentrations de phosphore et d’azote à chaque station de surveillance a été calculé en fonction de la fréquence à laquelle ces concentrations dépassaient les recommandations en matière de qualité de l’eau. L’état à une station de surveillance est considéré comme « bon » lorsque la concentration d’azote dépasse la recommandation de 0,65 mg N/L dans moins de 10 % des échantillons. L’état est jugé « satisfaisant » lorsque la recommandation est dépassée dans 10 % à 50 % des échantillons. L’état est considéré comme « mauvais » lorsqu’un dépassement de la recommandation se produit dans plus de 50 % des échantillons.
Aux stations où plus de 10 ans de données ont été cumulées (île Wolfe, Carillon, Lavaltrie, Saint-François et Québec), un test de Mann-Kendall avec pente de Sen a été utilisé pour déceler la présence d’une tendance statistiquement significative à la hausse ou à la baisse du phosphore total et de l’azote total au cours des 13 dernières années.Note de bas de page 3
Complément d'information
Recommandations en matière de qualité de l’eau
Phosphore total
Cet indicateur utilise les recommandations de l’Ontario et du Québec sur le phosphore total pour la protection de la vie aquatique, à savoir 0,03 mg P/L.Note de bas de page 4
Azote total
Ni l’Ontario, ni le Québec, ni le Conseil canadien des ministres de l’environnement (CCME) ne disposent d’une recommandation en matière de qualité de l’eau pour l’azote total. Par conséquent, une recommandation pour l’azote total a été établie pour le fleuve Saint-Laurent, conformément à l’approche du CCME fondée sur les sources de données multiples (PDF; 1,95 Mo). Une recommandation pour l’azote total de 0,65 mg N/L a ainsi été établie pour les calculs associés à cet indicateur. Elle coïncide avec la norme de rendement idéaleNote de bas de page 5 de 0,65 mg N/L établie pour les grandes rivières de l’écozone des plaines à forêts mixtes dans le cadre de l’Initiative nationale d’élaboration de normes agroenvironnementales d’Environnement et Changement climatique Canada.Note de bas de page 6
Consulter l'Annexe A pour davantage de précisions sur la manière dont la recommandation relative à l’azote total a été établie.
Calcul des indicateurs de phosphore et d'azote pour le fleuve Saint-Laurent
L’état du phosphore à chacune des 13 stations de surveillance de la qualité de l’eau a été calculé en comparant les concentrations de phosphore total à la recommandation sur la qualité de l’eau pour la protection de la vie aquatique de 0,03 mg P/L.Note de bas de page 7 De même, l’état de l’azote à chaque station de surveillance a été déterminé en comparant les concentrations d’azote total à la recommandation pour l’azote total pour la protection de la vie aquatique du Saint-Laurent de 0,65 mg N/L (voir l'Annexe A).
On a fait la somme du nombre de fois où les concentrations de phosphore total et d’azote total ont dépassé les recommandations entre 2021 et 2023, puis on a divisé ce résultat par le nombre total d’échantillons prélevés au cours de la même période. L’état de chaque station a ainsi été déterminé à partir du pourcentage d’échantillons dépassant les recommandations.
- État « bon » = moins de 10 % des échantillons dépassent les recommandations.
- État « satisfaisant » = 10 % à 50 % des échantillons dépassent les recommandations.
- État « mauvais » = plus de 50 % des échantillons dépassent les recommandations.
Répercussions de la COVID-19 sur le calcul des indicateurs
En raison des mesures sanitaires liées à la pandémie de COVID-19, certaines activités d’échantillonnage et analyses en laboratoire ont été annulées en 2020 et en 2021. Cette perturbation a entraîné des lacunes dans les données de toutes les stations d’échantillonnage. Pour cette raison, la comparaison des résultats d’une année à l’autre et d’une station à l’autre devrait être interprétée à titre indicatif seulement.
Stations de Carillon, de Lavaltrie, de Saint-François et de Québec : les données sont manquantes pour la période d’avril à décembre 2020, l’année 2021 au complet et la période de janvier à avril 2022.
Station de l’île Wolfe : les données sont manquantes pour les mois d’avril à décembre 2020, de janvier à octobre 2021, de janvier à février 2022 et de février à avril 2023.
Analyse des tendances
Exigences en matière de données
Lorsqu’on analyse les tendances environnementales, plus la quantité de données disponibles est importante, plus la puissance du test statistique est élevée. Pour qu’une station soit incluse dans le rapport d’analyse des tendances, il fallait disposer d’au moins 10 ans de données. Toutes les stations ont satisfait à cette exigence pour le phosphore total et l’azote total.
Stations échantillonnées tout au long de l'année
À l’exception de l’île Wolfe, qui a fait l’objet d’un échantillonnage hebdomadaire, les stations ont généralement été échantillonnées mensuellement tout au long de l’année. L’ensemble de données de chaque station a été trié selon la date d’échantillonnage, de la plus ancienne à la plus récente. Les valeurs en double (répétitions) ont été supprimées, puis chaque échantillon a été associé à un mois en fonction de la date d’échantillonnage. Pour corriger les différences de fréquence d’échantillonnage dans les données et pour minimiser les problèmes d’analyse liés à la corrélation sérielle dans les données, un échantillon par mois (intervalle approximatif de 30 jours) a été sélectionné pour l’analyse. Le comptage du nombre de jours entre les dates d’échantillonnage a été réalisé au moyen d’une fonction Excel. Lorsque plus d’un échantillon avait été prélevé au cours d’un même mois, les échantillons excédentaires ont été retirés de l’ensemble de données en s’appuyant sur l’intervalle souhaité de 30 jours entre les échantillons. La moyenne des échantillons de chaque année a ensuite été calculée pour l’analyse, ce qui donne une valeur par an. L’analyse a été exécutée dans l’environnement logiciel R, avec le progiciel Kendall.
Stations échantillonnées de manière saisonnière
De 2010 à 2020, les échantillons à l’embouchure de la rivière Saint-François ont été prélevés de manière hebdomadaire, de mai à septembre. Dans l’ensemble de données provenant de cette station, chaque échantillon a été associé à l’une des 22 semaines qui couvrent la période du 1er mai au 1er octobre. Pour corriger les différences de fréquence d’échantillonnage dans les données et pour minimiser les problèmes d’analyse liés à la corrélation sérielle dans les données, un seul échantillon par semaine, selon un intervalle d’environ 7 jours, a été sélectionné pour l’analyse. Seules les semaines 9 à 17 (du 26 juin au 27 août) comptaient suffisamment d’échantillons au cours de la période de 10 ans pour permettre une analyse des tendances. La moyenne des échantillons de chaque année a ensuite été calculée pour l’analyse, ce qui donne une valeur par an. L’analyse a été exécutée dans l’environnement logiciel R, avec le progiciel Kendall.
Station de surveillance | Paramètre | Valeur tau | Valeur p bilatérale | Pente de Sen |
---|---|---|---|---|
Île Wolfe | Phosphore total | -0,209 | 0,324 | s. o. |
Carillon | Phosphore total | 0,308 | 0,161 | s. o. |
Lavaltrie | Phosphore total | -0,606 | 0,007 | -0,001 |
Saint-François | Phosphore total | -0,485 | 0,034 | 0,000 |
Québec | Phosphore total | 0,121 | 0,631 | s. o. |
Remarque : s. o. = sans objet.
Station de surveillance | Paramètre | Valeur tau | Valeur p bilatérale | Pente de Sen |
---|---|---|---|---|
Île Wolfe | Azote total | -0,187 | 0,381 | s. o. |
Carillon | Azote total | 0,256 | 0,246 | s. o. |
Lavaltrie | Azote total | 0,154 | 0,502 | s. o. |
Saint-François | Azote total | 0,303 | 0,193 | s. o. |
Québec | Azote total | -0,154 | 0,502 | s. o. |
Remarque : s. o. = sans objet.
Interprétation des tendances
L’analyse a été réalisée au moyen du progiciel Kendall (version 2.2.1, 2011) dans le logiciel statistique R (version 4.2.2, 2022), avec pour objectif de déceler la présence de tendances statistiquement significatives dans les concentrations de phosphore total et d’azote total entre 2010 et 2023. Les résultats statistiques de l’analyse de Mann-Kendall qui concernent le phosphore total sont présentés dans le tableau 4, et ceux qui concernent l’azote total sont présentés dans le tableau 5.
La force de la relation entre les concentrations de phosphore ou d’azote et la date d’échantillonnage a été mesurée au moyen du tau de Kendall.
- Une valeur tau de 0 indique qu’il n’y a pas de relation entre les concentrations de phosphore ou d’azote et le temps (c’est-à-dire qu’il n’y a aucune augmentation ni diminution constante du phosphore ou de l’azote au fil du temps).
- Une valeur tau de 1 indique une forte relation positive entre les concentrations de phosphore ou d’azote et le temps (c’est-à-dire que la concentration de phosphore ou d’azote augmente constamment avec le temps).
- Une valeur tau de -1 indique une forte relation négative entre les concentrations de phosphore ou d’azote et le temps (c’est-à-dire que la concentration de phosphore ou d’azote diminue constamment avec le temps).
Le degré de significativité statistique de l’éventuelle tendance observée dans les données au fil du temps a été déterminé au moyen de la valeur p bilatérale. Une valeur p inférieure ou égale à 0,05 indique une preuve suffisante que les données présentent effectivement une tendance. En outre, une valeur p inférieure à 0,01 indique une preuve solide de la présence d’une tendance dans les données. À l’inverse, une valeur p supérieure à 0,05 indique l’absence d’une preuve suffisante de la présence d’une tendance dans les données.
Lorsque la valeur p indiquait une tendance, la rapidité avec laquelle les concentrations de phosphore ou d’azote évoluent dans le temps a été déterminée au moyen de la pente de Sen. Une valeur de pente de 0 indique une tendance stable, donc sans augmentation ni diminution.
Changements récents
6 stations ont été mises hors service en 2019 et en 2020 : Saint-Maurice, Saint-François, Nicolet, Bécancour, Yamaska et Richelieu. 9 stations ont été ajoutées en mai 2022 : Cornwall, Châteaugay, Îles-de-Boucherville, île Sainte-Thérèse, lac Saint-Pierre Nord, lac Saint-Pierre Sud, Saint-François, île d’Orléans et Bécancour Sud. Il est à noter que la station QU02OF3004 à Saint-François a été retirée et déplacée vers une nouvelle station (QU02OF3005), mais pour les besoins de cet indicateur, ces 2 stations sont considérées comme une seule.
Dans la version précédente de l’indicateur, toutes les stations de surveillance (10) répondaient aux exigences minimales en matière de données pour l’analyse des tendances du phosphore et de l’azote. Dans la version actuelle, seules les stations qui n’ont pas été retirées en 2019 et 2020 (île Wolfe, Carillon, Lavaltrie et Québec) ainsi que la station de Saint-François répondent à ces exigences. Se reporter à la section Méthodes pour de plus amples renseignements sur l’analyse des tendances.
Dans la version précédente de l’indicateur, la recommandation sur l’azote utilisée était de 0,63 mg N/L. Cette recommandation a été mise à jour à 0,65 mg N/L dans la version actuelle. Pour de plus amples précisions sur la méthodologie utilisée dans le calcul de la recommandation sur l’azote pour la période de 2021 à 2023, consulter l’annexe A.
Dans la version précédente de l’indicateur, les tendances dans le temps étaient présentées dans un diagramme en boîte. La version actuelle présente plutôt ces tendances au moyen d’une figure qui indique la concentration de chaque échantillon prélevé au fil du temps.
Dans la version précédente de l’indicateur, 12 échantillons par an étaient analysés au moyen d’un test saisonnier de Kendall pour déterminer les tendances. Dans la version actuelle, les tendances sont déterminées à partir de la valeur moyenne de chaque année au moyen de la pente de Sen afin de tenir compte des données aberrantes.
Mises en garde et limites
L’indicateur témoigne de l’état de la qualité de l’eau du fleuve Saint-Laurent en fonction des concentrations de phosphore total et d’azote total. Ces concentrations ne présentent pas l’effet des déversements ou d’autres événements transitoires, à moins qu’ils ne soient fréquents ou de longue durée.
Il convient d’être prudent lorsque l’on compare ces indicateurs avec des indicateurs similaires pour les lacs. Dans les rivières, les concentrations de phosphore total sont influencées par les particules en suspension dans l’eau, qui augmentent lors des épisodes de fort débit. Les concentrations élevées d’azote total sont le résultat d’un ruissellement important lié aux précipitations, qui retire l’azote des sols. Cette situation est différente dans les écosystèmes lacustres, puisque, généralement, les particules en suspension se déposent au fond. Il demeure toutefois raisonnable de comparer les systèmes lacustres et fluviaux, à condition que les méthodes utilisées pour déterminer les catégories de qualité de l’eau soient claires.
Ressources
Ressources
Références
Conseil canadien des ministres de l’environnement (2016). Guide pour l’élaboration de recommandations sur les éléments nutritifs dans les cours d’eau (PDF; 1,95 Mo). Consulté le 19 novembre 2023.
Chambers PA, Guy M, Dixit SS, Benoy GA, Brua RB, Culp JM, McGoldrick D, Upsdell BL et Vis C (2009). Nitrogen and Phosphorus Standards to Protect the Ecological Condition of Canadian Streams, Rivers and Coastal Waters (en anglais seulement). Rapport de synthèse no 11 de l’Initiative nationale d’élaboration de normes agroenvironnementales Environnement Canada. Gatineau (Québec) 79 p.
Gouvernement du Canada (2008). Document technique à l’intention des praticiens de l’indicateur de la qualité de l’eau chargés de faire rapport dans le cadre de l’initiative des Indicateurs canadiens de durabilité de l’environnement (ICDE) de 2008. Environnement et Changement climatiques Canada et Statistique Canada. Consulté le 19 novembre 2023.
Goyette JO Bennet EM, Howarth RW et Maranger R. (2016). Changes in anthropogenic nitrogen and phosphorus inputs to the St. Lawrence sub-basin over 110 years and impacts on riverine export (en anglais seulement). Global Biogeochemical Cycles 30(7): 1000-1014. Consulté le 26 mars 2024.
Hudon C, Gagnon P, Rondeau M, Hébert S, Gilbert D, Hill B, Patoine M et Starr M (2017). Hydrological and biological processes modulate carbon, nitrogen and phosphorus flux from the St. Lawrence River to its estuary (Quebec, Canada) (en anglais seulement). Biogeochemistry 135:251-276. Consulté le 19 novembre 2023.
Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (2009). Critères de qualité de l’eau de surface : phosphore total (en P). Consulté le 19 novembre 2023.
Ministère de l’Environnement et de l’Énergie de l’Ontario (1994). Water Management Policies, Guidelines, Provincial Water Quality Objectives (en anglais seulement). Consulté le 19 novembre 2023.
[U.S. EPA] United States Environmental Protection Agency (2000a) Nutrient Criteria Technical Guidance Manual: Rivers and Streams (en anglais seulement). No de rapport : EPA-822-B-00-002. Consulté le 19 novembre 2023.
[U.S. EPA] United States Environmental Protection Agency (2000b). Ecoregional Nutrient Criteria Documents for Rivers and Streams: Mostly Glaciated Dairy Region (PDF; 331 ko) (en anglais seulement). No de rapport : EPA-822-B-00-018. Consulté le 19 novembre 2023.
[U.S. EPA] United States Environmental Protection Agency (2001) Ecoregional Nutrient Criteria Documents for Rivers and Streams in Nutrient Ecoregion VIII: Nutrient-Poor, Largely Glaciated Upper Midwest and Northeast (PDF; 2,53 MB) (en anglais seulement). No de rapport : EPA-822-B-01-015. Consulté le 19 novembre 2023.
Renseignements connexes
Environnement et changement climatique Canada (2015). Phosphorus in aquatic ecosystems (en anglais seulement). Consulté le 19 novembre 2023.
Gouvernements du Canada et du Québec (2015). Plan d’action Saint-Laurent 2011-2026. Consulté le 19 novembre 2023.
Environnement et Changement climatique Canada (2017). Fleuve Saint-Laurent : du phosphore à l’embouchure de tributaires du lac Saint-Pierre. Consulté le 19 novembre 2023.
Annexe
Annexe A. Une recommandation sur l’azote total pour protéger les conditions écologiques du Saint-Laurent
Ni le gouvernement de l’Ontario, ni celui du Québec, ni le Conseil canadien des ministres de l’environnement (CCME) ne disposent d’une recommandation en matière de qualité de l’eau sur l’azote total. Afin d’élaborer une recommandation pour l’indicateur, des recherches et des analyses ont été effectuées en suivant l’approche des sources de données multiples décrite dans le Guide pour l’élaboration de recommandations sur les éléments nutritifs dans les cours d’eau du CCME (PDF; 1,95 Mo). Selon cette approche, un certain nombre d’étapes consécutives sont recommandées pour formuler une recommandation finale. Un résumé des principales étapes suivies pour élaborer la recommandation de 0,65 mg d’azote par litre aux fins du calcul des indicateurs sur les éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent est présenté ci-dessous.
Il est important de noter que cette recommandation a été conçue pour être utilisée dans le cadre de cet indicateur et qu’elle peut ne pas inclure toutes les données possibles. Si une recommandation officielle sur l’azote total est élaborée pour le fleuve Saint-Laurent, elle remplacera la recommandation obtenue selon la présente méthode.
Étape 1. Définition de la région d’intérêt
Pour les besoins des indicateurs et de l’analyse effectuée, le fleuve Saint-Laurent est défini comme le cours qui s’étend de la sortie du lac Ontario, à l’île Wolfe, jusqu’à la ville de Québec.
Description du site
Le fleuve Saint-Laurent est un très grand fleuve qui draine un bassin hydrographique de 1 610 000 km2. Il est situé dans l’écorégion des basses terres du Saint-Laurent de l’écozone des plaines à forêts mixtes. Environ 60 % de la région est constituée de terres agricoles cultivées de manière intensive, sur lesquelles prédominent des systèmes de production laitière et d’agriculture mixte. L’aménagement urbain y est également important. L’utilisation des terres est de plus en plus intensive, et les charges en éléments nutritifs tendent à augmenter dans les ruisseaux et les rivières. Le climat de l’écorégion des basses terres du Saint-Laurent est de type continental humide, avec des hivers très froids et des étés très chauds. Les rivières des régions humides ont tendance à contenir plus d’eau, toute l’année.
Le fleuve s’est formé vers la fin de la dernière période glaciaire lorsque des failles ont entraîné l’enfoncement de la zone environnante (une vallée de rift), qui a ensuite été inondée par l’eau de l’océan Atlantique. Il forme une grande partie du contour sud-ouest du Bouclier canadien au Québec.
Étape 2. Établissement des résultats souhaités et choix des variables
L’objectif de cette recommandation sur l’azote est de prévenir l’eutrophisation du fleuve et du golfe du Saint-Laurent causée par l’azote total.
Étape 3. Classification des cours d'eau
Le fleuve Saint-Laurent est un très vaste écosystème fluvial. Dans ce type de systèmes, les relations entre les communautés aquatiques et les éléments nutritifs peuvent être perturbées par des facteurs physiques qui exercent leur influence dans le temps et l’espace à l’échelle locale. Cette influence s’exerce aussi tout au long du continuum de taille des rivières, des petits ruisseaux aux grands fleuves. La qualité de l’eau des ruisseaux est plus sensible à des changements hydrologiques soudains que celle des rivières, et l’abondance et la composition des communautés végétales et animales varient en fonction de la taille des cours d’eau. C’est pourquoi il est nécessaire d’établir des normes distinctes pour chaque rivière afin d’en protéger les conditions écologiques.
Comme il était nécessaire d’avoir une valeur unique à l’ensemble du fleuve pour permettre la comparaison entre les stations, celui-ci n’a pas été divisé en sous-régions distinctes pour l’établissement de la présente recommandation.
Étape 4. Collecte et analyse des données
Les données sur le phosphore total et l’azote total ont été obtenues auprès du programme de surveillance de la qualité de l’eau douce d’Environnement et Changement climatique Canada.
Tendances spatiales observées dans les données (figure B.1; tableau B.3) :
- Les concentrations d’azote total dans le fleuve tendent à être plus faibles en été et plus élevées en hiver.
- Les concentrations d’azote total augmentent entre l’île Wolfe et Lavaltrie, puis diminuent à la station de Québec.
- Les concentrations d’azote total à Lavaltrie sont influencées par les effluents d’eaux usées de la région de Montréal.
Figure A.1. Données sur l’azote total pour 4 stations de surveillance de la qualité de l’eau du fleuve Saint-Laurent, 2010 à 2023.
![Cette figure présente une synthèse des concentrations d’azote mesurées aux stations de surveillance de l’île Wolfe, de Carillon, de Lavaltrie et de Québec, de 2010 à 2023. Les stations sont présentées d’ouest en est, de l’île Wolfe à Québec (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue)](/content/dam/eccc/images/cesindicators/nutrients-st-lawrence-2018/2024/Fig_B_1_Fr.png)
Remarque : Cette figure présente une synthèse des concentrations d’azote mesurées aux stations de surveillance de l’île Wolfe, de Carillon, de Lavaltrie et de Québec, de 2010 à 2023. Les stations sont présentées d’ouest en est, de l’île Wolfe à Québec.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2023)
Étape 5. Analyse documentaire
Des valeurs recommandées existantes pour le fleuve Saint-Laurent ont été trouvées dans des publications scientifiques et des documents parallèles. Les exemples suivants sont les plus applicables.
Chambers et al. 2009
Des normes de performance idéales pour les rivières moyennes et grandes drainant des régions agricoles au Canada ont été élaborées à partir de deux lignes d'analyse de données. La première consistait à déterminer approximativement des concentrations d'éléments nutritifs de fond en calculant les 25e centiles du phosphore total et de l'azote total selon la méthodologie des critères pour les éléments nutritifs de la United States Environmental Protection Agency (U.S. EPA 2000a). La seconde méthode consistait à explorer les liens entre le phosphore total et l'azote total et la biomasse algale, soit benthique ou sestonique, exprimée en chlorophylle a, à l'aide d'une régression linéaire multiple séquentielle sur les données transformées en log10.
L'analyse a donné une concentration d'azote total recommandée de 0,63 mg N/L pour les grands cours d'eau des Plaines à forêts mixtes. Chambers et al. ont aussi recommandé des normes de performance idéales de 0,100 mg N/L pour l'azote total pour les eaux côtières de l'Île-du-Prince-Édouard. Cette valeur est 6 fois inférieure aux concentrations actuellement observées à Québec.
Mises en garde
Les cours d'eau dont la superficie du bassin hydrographique est supérieure à 10 000 km2 ont été jugés trop grands pour être inclus dans l'analyse.
Les méthodes différaient de celle de la U.S. EPA en utilisant uniquement les 25e centiles pour 2 raisons. D'abord, étant donné la quantité de données dans la base de données sur l'eau douce et le nombre de sources disparates des données, Chambers et al. (2009) n'ont pu déterminer si un site pouvait être considéré comme une référence ou un site à faible impact. Ensuite, les données provenaient de cours d'eau drainant des zones agricoles, ce qui signifiait qu'ils étaient, par définition, affectés. Chambers et al. (2009) se sont aussi écartés de la méthode de la U.S. EPA en analysant des données sur de grands cours d'eau recueillies pendant une période de 20 ans, entre 1985 et 2005, plutôt que la période recommandée de 10 ans.
Environmental Protection Agency des États-Unis (U.S. EPA, 2000b)
Les critères écorégionaux de l’EPA en matière d’éléments nutritifs visent à lutter contre l’eutrophisation causée par les cultures. Ces critères, ou recommandations, sont calculés de manière empirique pour représenter les conditions des eaux de surface qui sont peu touchées par les activités humaines et qui sont sans danger pour la vie aquatique et les usages récréatifs.
Le document présente les critères recommandés par l’EPA concernant l’azote total dans les rivières et les ruisseaux de l’écorégion d’éléments nutritifs VII (région laitière principalement glaciaire), établis selon les procédures décrites dans le guide technique (U.S. EPA, 2000a). Les critères des conditions de référence s’appuient sur les 25e percentiles de l’ensemble des données sur les éléments nutritifs, y compris une comparaison des conditions de référence de l’écorégion globale par rapport à celles des sous-écorégions.
L’analyse a permis de suggérer des recommandations sur l’azote total pour l’ensemble de l’écorégion, ainsi que pour les sous-écorégions les plus proches du fleuve Saint-Laurent (tableau A.1).
Nom | Concentration d'azote total recommandée suggérée (milligramme d'azote par litre) |
---|---|
Région écologique VII dans son ensemble | 0,54 (consignée) |
Région écologique VII dans son ensemble | 0,54 (calculée) |
Sous-région écologique 83 - Est des Grands Lacs et basses terres de la baie d'Hudson | 0,48 (consignée) |
Sous-région écologique 83 - Est des Grands Lacs et basses terres de la baie d'Hudson | 0,50 (calculée) |
Mises en garde
Les critères sur les éléments nutritifs sont calculés uniquement pour les cours d’eau accessibles à gué aux États-Unis, dont les bassins hydrographiques sont généralement beaucoup plus petits que 10 000 km2.
United States Environmental Protection Agency 2001
L’analyse présentée dans ce document est la même que celle de l’écorégion d’éléments nutritifs VII (U.S. EPA, 2000b), sauf qu’elle porte sur l’écorégion d’éléments nutritifs VIII, à savoir le Haut-Midwest et le nord-est largement glaciaires et pauvres en éléments nutritifs) (tableau A.2).
Nom | Concentration d'azote total recommandée suggérée (milligramme d'azote par litre) |
---|---|
Région écologique VIII dans son ensemble | 0,38 (consignée) |
Sous-région écologique 58 - Hautes terres du nord-est | 0,42 (consignée) |
Sous-région écologique 58 - Hautes terres du nord-est | 0,26 (calculée) |
Étape 6. Collecte et analyse des données
Les techniques de calcul des recommandations suivantes ont été appliquées aux données des quatre stations de surveillance de la qualité de l’eau du fleuve Saint-Laurent. L’EPA recommande d’effectuer l’analyse avec 10 ans de données, mais au moment du calcul, on ne disposait que de six années de données pour le fleuve Saint-Laurent.
United States Environmental Protection Agency 2000a
Pour calculer les critères relatifs aux éléments nutritifs, l’EPA recommande d’utiliser le 75e percentile de 10 années de données de surveillance provenant de sites de référence ou de sites faiblement touchés par les activités humaines. En l’absence de données de référence adéquates, les calculs peuvent être effectués en se servant du 25e percentile de l’ensemble des sites de surveillance (tableau A.3).
Pour l’analyse du 25e percentile dans le fleuve Saint-Laurent, toutes les données sur l’azote total de chaque station ont été combinées en une valeur médiane unique pour chaque saison. Le 25e percentile de ces médianes a ensuite été calculé pour chaque saison (tableau A.3). La valeur médiane des 4 valeurs de 25e percentile saisonnier est considérée comme la norme. Le résultat de cette analyse est une recommandation sur l’azote de 0,65 mg N/L (tableau A.4).
Station de surveillance | Saison | Nombre d’enregistrements pour l’azote total | Minimum (milligrammes d’azote parlitre) |
25e percentile (milligrammes d’azote parlitre) |
Médiane (milligrammes d’azote parlitre) |
75e percentile (milligrammes d’azote parlitre) |
Maximum(milligrammes d’azote par litre) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Île Wolfe | Année entière | 88 | 0,386 | 0,510 | 0,574 | 0,664 | 2,399 |
Île Wolfe | Printemps | 21 | 0,516 | 0,547 | 0,587 | 0,663 | 1,246 |
Île Wolfe | Été | 21 | 0,386 | 0,438 | 0,510 | 0,665 | 2,399 |
Île Wolfe | Automne | 26 | 0,401 | 0,486 | 0,561 | 0,676 | 1,887 |
Île Wolfe | Hiver | 23 | 0,453 | 0,554 | 0,612 | 0,674 | 1,099 |
Carillon | Année entière | 99 | 0,340 | 0,490 | 0,530 | 0,670 | 1,140 |
Carillon | Printemps | 25 | 0,390 | 0,473 | 0,520 | 0,820 | 1,130 |
Carillon | Été | 24 | 0,340 | 0,455 | 0,495 | 0,530 | 0,670 |
Carillon | Automne | 24 | 0,470 | 0,505 | 0,585 | 0,740 | 1,050 |
Carillon | Hiver | 26 | 0,450 | 0,520 | 0,555 | 0,630 | 1,140 |
Lavaltrie | Année entière | 97 | 0,390 | 0,770 | 0,930 | 1,150 | 2,310 |
Lavaltrie | Printemps | 25 | 0,530 | 0,770 | 0,930 | 1,260 | 2,310 |
Lavaltrie | Été | 24 | 0,390 | 0,628 | 0,720 | 0,818 | 0,960 |
Lavaltrie | Automne | 24 | 0,730 | 0,855 | 1,050 | 1,270 | 2,220 |
Lavaltrie | Hiver | 24 | 0,500 | 0,963 | 1,070 | 1,165 | 1,620 |
Québec | Année entière | 99 | 0,270 | 0,530 | 0,650 | 0,750 | 1,600 |
Québec | Printemps | 26 | 0,510 | 0,610 | 0,760 | 0,913 | 1,180 |
Québec | Été | 24 | 0,270 | 0,450 | 0,490 | 0,543 | 0,810 |
Québec | Automne | 24 | 0,420 | 0,558 | 0,670 | 0,720 | 0,910 |
Québec | Hiver | 25 | 0,550 | 0,640 | 0,700 | 0,750 | 1,600 |
Fleuve entier | Année entière | 383 | 0,270 | 0,521 | 0,650 | 0,860 | 2,399 |
Fleuve entier | Printemps | 97 | 0,390 | 0,550 | 0,680 | 0,930 | 2,310 |
Fleuve entier | Été | 93 | 0,270 | 0,460 | 0,521 | 0,670 | 2,399 |
Fleuve entier | Automne | 95 | 0,401 | 0,534 | 0,700 | 0,860 | 2,220 |
Fleuve entier | Hiver | 98 | 0,450 | 0,569 | 0,667 | 0,920 | 1,620 |
Station de suivi | 25e centile des médianes saisonnières (milligrammes d'azote par litre) |
---|---|
Île Wolfe | 0,548 |
Carillon | 0,514 |
Lavaltrie | 0,878 |
Québec | 0,625 |
Fleuve entier | 0,630 |
La U.S. EPA suggère également d’établir des critères à partir de tronçons de référence. Pour cette approche, elle recommande d’utiliser le 75e percentile de la distribution de fréquence des éléments nutritifs aux sites de référence. Comme Carillon est la station la plus en amont,Note de bas de page 8 elle peut être considérée comme le site de référence pour l’ensemble des données, même si, techniquement, la qualité de son eau n’est pas dégradée, puisqu’elle est située à l’embouchure de la rivière des Outaouais. L’azote total y est à son niveau le plus bas jusqu’à ce que l’eau atteigne la ville de Québec. Le 75e percentile des concentrations d’azote total à Carillon est de 0,67 mg N/L (Tableau A.3).
Étape 7. Établissement des valeurs recommandées
En l’absence d’analyses plus détaillées pour évaluer la relation entre l’azote et la croissance des plantes aquatiques dans le fleuve Saint-Laurent, l’analyse présentée ici permet d’envisager une recommandation sur l’azote total. Sur la base des valeurs recommandées pour l’azote total résumées dans le tableau ci-dessous, les calculs réalisés à partir des données canadiennes pour la région aboutissent à une recommandation sur l’azote total comprise entre 0,63 mg et 0,67 mg d’azote par litre (tableau A.5). Le point médian de la fourchette, soit 0,65 mg/L, est la valeur utilisée pour calculer l’indicateur des éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent.
Type de valeur | Référence d'analyse des valeurs recommandées | Valeur recommandée pour l'azote total (milligramme d'azote par litre) |
Notes et commentaires |
---|---|---|---|
Valeur calculée | U.S. EPA (2000a) | 0,63 | 25e centile des médianes saisonnières pour tous les sites d'une région écologique |
Valeur calculée | U.S. EPA (2000a) | 0,67 | 75e centile du site de référence (Carillon) |
Valeur documentée | Chambers et al. (2009) | 0,63 | Pour les grands cours d'eau de l'écozone des Plaines à forêts mixtes |
Valeur documentée | U.S. EPA (2000b) | 0,54 | Cours d'eau de la région écologique VII dans son ensemble, principalement une région laitière glaciaire |
Valeur documentée | U.S. EPA (2001) | 0,38 | Cours d'eau de la région écologique VIII dans son ensemble, haut-Midwest et nord-est, régions en grande partie glaciaires et pauvres en éléments nutritifs |
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