Éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent

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Le phosphore et l'azote sont des éléments nutritifs essentiels pour les plantes. Cependant, lorsque les concentrations de phosphore et d'azote sont trop élevées ou trop faibles, elles peuvent avoir des effets nocifs sur le réseau trophique d'un cours d'eau. Ces concentrations représentent une mesure importante de la santé du fleuve et des bassins versants avoisinants. Ces indicateurs présentent l'état des concentrations de phosphore et d'azote le long du fleuve Saint-Laurent.

Résultats

Aperçu des résultats

  • Pour la période de 2017 à 2019,
    • les concentrations de phosphore et d'azote ont dépassé les recommandations pour la qualité de l'eau à la majorité des stations de suivi;
    • Saint-Maurice est la seule station où moins de 10 % des échantillons avaient une concentration d'azote qui dépassaite les recommandations.
  • De 2010 à 2019, la station de Yamaska présentait une baisse des concentrations d'azote.

État des concentrations de phosphore total et d'azote total pour la période de 2017 à 2019 et tendances des concentrations de phosphore total et d'azote total dans le fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019

État des concentrations de phosphore total et d'azote total pour la période de 2015 à 2017 et tendances des concentrations de phosphore total dans le fleuve Saint-Laurent, Canada, 2008 à 2017 (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue))
Tableau de données pour la description longue
État des concentrations de phosphore total et d'azote total pour la période de 2017 à 2019 et tendances des concentrations de phosphore total et d'azote total dans le fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019
Station de suivi Dépassement de la concentration de phosphore recommandée de 2017 à 2019
(pourcentage)
État de phosphore total Tendance de phosphore total de 2010 à 2019 Dépassement de la concentration d'azote recommandée de 2017 à 2019
(pourcentage)
État d'azote total Tendance d'azote total de 2010 à 2019
Île Wolfe 19 Acceptable Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 48 Acceptable Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Carillon 31 Acceptable Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 38 Acceptable Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Lavaltrie 97 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 92 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Richelieu 69 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 64 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Yamaska 100 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 98 Mauvais Les concentrations d'azote diminuent
Saint-François 29 Acceptable Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 94 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Nicolet 90 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 76 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Saint-Maurice 14 Acceptable Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 3 Bon Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Bécancour 69 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 69 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance
Québec 61 Mauvais Les concentrations de phosphore ne montrent aucune tendance 53 Mauvais Les concentrations d'azote ne montrent aucune tendance

Comment cet indicateur est calculé

Remarque : L'état nutritionnel à une station de suivi est considéré comme bon lorsque les concentrations des éléments nutritifs (phosphore et azote) dépassent les recommandations dans moins de 10 % des échantillons. L'état est qualifié d'acceptable lorsque les recommandations sont dépassées dans 10 % à 50 % des échantillons. On considère que l'état est mauvais lorsque les dépassements surviennent dans plus de 50 % des échantillons. L'état de phosphore total et d'azote total aux stations de suivi de la qualité de l'eau a été déterminé en comparant les données de suivi de la qualité de l'eau aux concentrations recommandées, établies par l'Ontario et le Québec, de 0,03 milligramme de phosphore par litre (mg P/L)Note de bas de page 1  pour le phosphore total et une valeur dérivée recommandée de 0,63 milligramme d'azote par litre (mg N/L) pour l'azote total. Pour obtenir des renseignements supplémentaires sur les recommandations pour la qualité de l'eau, veuillez consulter les Sources des données et méthodes. Les échantillons provenant de l'embouchure des rivières Yamaska, Saint-François et Nicolet sont recueillis uniquement de mai à septembre.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2020) 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.

Le fleuve Saint-Laurent relie les Grands Lacs et l'océan Atlantique et constitue l'une des voies navigables commerciales les plus importantes du monde. Il s'agit d'un écosystème complexe formé de lacs d'eau douce et de tronçons fluviaux, d'un estuaire étendu et d'un golfe d'eau salée. Ses différents habitats présentent un assemblage diversifié de plantes, de poissons et d'autres animaux.

Les concentrations de phosphore et d'azote dans le fleuve Saint-Laurent sont touchées par diverses activités humaines exercées le long du fleuve. Juste en aval de Montréal, à Lavaltrie, les concentrations de phosphore et d'azote dépassent les recommandations pour la qualité de l'eau, à cause des rejets d'eaux usées municipales dans le fleuve. Plus loin en aval, les rivières tributaires qui drainent des régions agricoles, transportent une plus grande concentration de phosphore et d'azote provenant des engrais chimiques et du fumier utilisés pour les cultures. En amont de la ville de Québec, les rivières tributaries de la rive nord comme la Saint-Maurice ont des concentrations de phosphore et d'azote plus faibles, parce qu'ils traversent une région plus boisée que les terres de la rive sud. En aval de la ville de Québec, le fleuve Saint-Laurent devient le golfe du Saint-Laurent, où les concentrations de phosphore et d'azote contribuent à une prolifération d'algues nuisibles.

En ce qui concerne le fleuve Saint-Laurent, l'état nutritionnel à une station de suivi est considéré comme bon lorsque moins de 10 % des échantillons dépassent les recommandations pour la qualité de l'eau pour le phosphore total ou l'azote total. Le seuil établi à 10 % permet à 1 échantillon par année de dépasser la recommandation. Dans les cours d'eau, les concentrations de phosphore total et d'azote total dépassent souvent les recommandations lorsque les niveaux d'eau sont élevés, une situation qui est fréquemment observée lors de la fonte des neiges au printemps. Lorsque 10 % à 50 % des échantillons dépassent les recommandations, l'état nutritionnel est considéré comme acceptable. Par contre, l'état nutritionnel est mauvais si plus de 50 % des échantillons dépassent les recommandations pour la qualité de l'eau.

Durant la période de 2017 à 2019, l'état des concentrations de phosphore et d'azote était mauvais à la majorité des stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent. Au cours des 10 dernières années, de 2010 à 2019, la station de Yamaska a affiché une légère tendance à la baisse des concentrations d'azote, tandis que les autres stations n'ont montré aucune tendance détectable. Il n'y avait aucune tendance des concentrations de phosphore à aucune station.

Phosphore

Concentrations de phosphore dans l'eau selon les stations de suivi de la qualité de l'eau

Aperçu des résultats

  • Une analyse des tendances de 2010 à 2019 a indiqué qu'il n'y avait aucune tendance détectable dans aucune station.

Concentrations annuelles de phosphore total à 10 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019

Concentrations annuelles de phosphore total à 9 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue))
Tableau de données pour la description longue
Concentrations annuelles de phosphore total à 10 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019
Station de suivi Année Concentration médiane de phosphore
(milligramme de phosphore par litre)
Concentration minimale de phosphore
(milligramme de phosphore par litre)
Concentration maximale de phosphore
(milligramme de phosphore par litre)
Nombre d'échantillons
Île Wolfe 2010 0,010 0,005 0,061 26
Île Wolfe 2011 0,007 0,005 0,010 13
Île Wolfe 2012 0,013 0,005 0,401 52
Île Wolfe 2013 0,008 0,005 0,412 65
Île Wolfe 2014 0,008 0,005 0,038 28
Île Wolfe 2015 0,009 0,003 0,133 33
Île Wolfe 2016 0,011 0,003 0,246 63
Île Wolfe 2017 0,022 0,002 0,461 55
Île Wolfe 2018 0,008 0,002 0,130 48
Île Wolfe 2019 0,008 0,004 0,145 51
Carillon 2010 0,019 0,009 0,030 14
Carillon 2011 0,012 0,008 0,021 14
Carillon 2012 0,019 0,008 0,025 14
Carillon 2013 0,024 0,014 0,046 13
Carillon 2014 0,022 0,015 0,034 14
Carillon 2015 0,020 0,014 0,092 14
Carillon 2016 0,022 0,014 0,077 14
Carillon 2017 0,021 0,017 0,083 14
Carillon 2018 0,020 0,014 0,054 14
Carillon 2019 0,024 0,015 0,109 14
Lavaltrie 2010 0,050 0,032 0,074 12
Lavaltrie 2011 0,055 0,016 0,183 12
Lavaltrie 2012 0,040 0,023 0,088 12
Lavaltrie 2013 0,046 0,032 0,112 13
Lavaltrie 2014 0,040 0,030 0,058 12
Lavaltrie 2015 0,046 0,031 0,135 12
Lavaltrie 2016 0,043 0,027 0,165 12
Lavaltrie 2017 0,043 0,033 0,098 12
Lavaltrie 2018 0,045 0,031 0,074 12
Lavaltrie 2019 0,037 0,029 0,090 12
Richelieu 2010 0,039 0,019 0,072 12
Richelieu 2011 0,043 0,020 0,066 12
Richelieu 2012 0,044 0,017 0,123 12
Richelieu 2013 0,041 0,019 0,192 12
Richelieu 2014 0,030 0,019 0,110 12
Richelieu 2015 0,039 0,018 0,133 12
Richelieu 2016 0,045 0,026 0,111 12
Richelieu 2017 0,033 0,020 0,253 12
Richelieu 2018 0,044 0,020 0,089 12
Richelieu 2019 0,039 0,022 0,087 12
Yamaska 2010 0,090 0,015 0,164 18
Yamaska 2011 0,122 0,060 0,175 14
Yamaska 2012 0,140 0,093 0,195 7
Yamaska 2013 0,131 0,084 0,156 9
Yamaska 2014 0,108 0,015 0,136 9
Yamaska 2015 0,099 0,040 0,197 12
Yamaska 2016 0,113 0,041 0,186 16
Yamaska 2017 0,087 0,035 0,125 17
Yamaska 2018 0,122 0,041 0,312 17
Yamaska 2019 0,119 0,056 0,196 17
Saint-François 2010 0,027 0,021 0,055 15
Saint-François 2011 0,031 0,021 0,172 14
Saint-François 2012 0,030 0,027 0,035 7
Saint-François 2013 0,031 0,025 0,064 9
Saint-François 2014 0,023 0,019 0,028 9
Saint-François 2015 0,029 0,018 0,045 12
Saint-François 2016 0,028 0,020 0,040 16
Saint-François 2017 0,023 0,017 0,048 17
Saint-François 2018 0,026 0,020 0,045 17
Saint-François 2019 0,026 0,017 0,049 17
Nicolet 2010 0,053 0,042 0,116 15
Nicolet 2011 0,050 0,010 0,073 14
Nicolet 2012 0,071 0,047 0,085 7
Nicolet 2013 0,046 0,035 0,053 9
Nicolet 2014 0,031 0,029 0,039 9
Nicolet 2015 0,040 0,023 0,149 12
Nicolet 2016 0,052 0,026 0,144 16
Nicolet 2017 0,042 0,027 0,094 17
Nicolet 2018 0,039 0,021 0,101 17
Nicolet 2019 0,039 0,029 0,064 17
Saint-Maurice 2010 0,015 0,009 0,184 12
Saint-Maurice 2011 0,008 0,005 0,015 13
Saint-Maurice 2012 0,014 0,010 0,024 12
Saint-Maurice 2013 0,015 0,012 0,250 13
Saint-Maurice 2014 0,015 0,008 0,147 12
Saint-Maurice 2015 0,013 0,009 0,019 12
Saint-Maurice 2016 0,014 0,010 0,018 12
Saint-Maurice 2017 0,015 0,011 0,040 12
Saint-Maurice 2018 0,011 0,009 0,056 12
Saint-Maurice 2019 0,010 0,007 0,041 12
Bécancour 2010 0,038 0,020 0,172 12
Bécancour 2011 0,041 0,024 0,103 12
Bécancour 2012 0,030 0,013 0,087 12
Bécancour 2013 0,043 0,022 0,136 12
Bécancour 2014 0,031 0,007 0,067 12
Bécancour 2015 0,045 0,020 0,091 12
Bécancour 2016 0,050 0,027 0,293 12
Bécancour 2017 0,043 0,024 0,240 12
Bécancour 2018 0,044 0,009 0,117 12
Bécancour 2019 0,029 0,021 0,104 12
Québec 2010 0,025 0,013 0,062 17
Québec 2011 0,030 0,015 0,104 17
Québec 2012 0,030 0,013 0,049 20
Québec 2013 0,036 0,015 0,075 15
Québec 2014 0,033 0,013 0,058 15
Québec 2015 0,034 0,016 0,137 17
Québec 2016 0,042 0,019 0,114 17
Québec 2017 0,032 0,022 0,142 17
Québec 2018 0,036 0,006 0,069 17
Québec 2019 0,034 0,016 0,088 17

Comment cet indicateur est calculé

Remarque : Chaque diagramme en rectangle résume les concentrations annuelles de phosphore à une station de suivi et indique l'intervalle des valeurs mesurées. La ligne pointillée indique la valeur recommandée, par l'Ontario et le Québec, de phosphore total pour la qualité de l'eau de 0,03 milligramme de phosphore par litre (mg P/L). Le trait plein passe par la médiane pour donner un aperçu des changements dans les concentrations au fil du temps. Une analyse de tendance saisonnière Kendall pour le phosphore a été effectuée et calculée pour chaque station de 2010 à 2019. Les échantillons provenant de l'embouchure des rivières Yamaska, Saint-François et Nicolet sont recueillis uniquement de mai à septembre.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2020) 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.

Le tracé des données sur le phosphore pour chaque station par année donne un aperçu général de la façon dont les concentrations de phosphore changent le long du fleuve Saint-Laurent. De 2010 à 2019, les niveaux médians de phosphore étaient inférieurs à la recommandation aux stations de Saint-Maurice, de l'île Wolfe et de Carillon. Durant la même période, les niveaux médians de phosphore étaient supérieurs à la recommandation aux stations de Yamaska, de Nicolet et de Lavaltrie. Aux stations de Saint-François, de Bécancour, de Québec et de Richelieu, les niveaux médians en phosphore ont fluctué au-dessus et au-dessous de la recommandation.

Azote

Concentrations d'azote dans l'eau selon les stations de suivi de la qualité de l'eau

Aperçu des résultats

  • Une analyse des tendances de 2010 à 2019 a indiqué que :
    • la station de Yamaska a connu une légère diminution des niveaux d'azote;
    • il n'y avait pas de tendance détectable dans les 9 autres stations.
Concentrations annuelles d'azote total à 10 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019
Concentrations annuelles d'azote total à 9 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent (voir le tableau de données ci-dessous pour la description longue)
Tableau de données pour la description longue
Concentrations annuelles d'azote total à 10 stations de suivi de la qualité de l'eau le long du fleuve Saint-Laurent, Canada, 2010 à 2019
Station de suivi Année Concentration médiane d'azote
(milligramme d'azote par litre)
Concentration minimale d'azote
(milligramme d'azote par litre)
Concentration maximale d'azote
(milligramme d'azote par litre)
Nombre d'échantillons
Île Wolfe 2010 0,605 0,387 1,326 24
Île Wolfe 2011 0,523 0,398 0,606 13
Île Wolfe 2012 0,520 0,315 1,252 52
Île Wolfe 2013 0,535 0,377 1,646 65
Île Wolfe 2014 0,608 0,526 1,056 28
Île Wolfe 2015 0,674 0,423 2,885 31
Île Wolfe 2016 0,785 0,360 3,538 63
Île Wolfe 2017 0,663 0,375 4,192 55
Île Wolfe 2018 0,608 0,374 1,207 48
Île Wolfe 2019 0,562 0,021 1,887 51
Carillon 2010 0,543 0,450 0,897 14
Carillon 2011 0,540 0,440 0,870 14
Carillon 2012 0,530 0,440 0,690 13
Carillon 2013 0,570 0,480 1,060 13
Carillon 2014 0,515 0,400 1,070 14
Carillon 2015 0,520 0,340 1,130 14
Carillon 2016 0,545 0,380 0,780 14
Carillon 2017 0,605 0,440 1,050 14
Carillon 2018 0,555 0,430 1,050 14
Carillon 2019 0,515 0,460 0,920 14
Lavaltrie 2010 0,875 0,670 1,440 12
Lavaltrie 2011 0,920 0,580 1,350 12
Lavaltrie 2012 0,910 0,610 1,770 12
Lavaltrie 2013 0,950 0,730 1,860 12
Lavaltrie 2014 0,890 0,540 1,250 12
Lavaltrie 2015 0,940 0,390 1,520 11
Lavaltrie 2016 1,035 0,540 2,220 12
Lavaltrie 2017 0,990 0,740 1,560 12
Lavaltrie 2018 0,955 0,640 1,620 12
Lavaltrie 2019 0,825 0,530 1,260 12
Richelieu 2010 0,780 0,520 1,020 9
Richelieu 2011 0,650 0,430 1,030 12
Richelieu 2012 0,645 0,400 2,030 12
Richelieu 2013 0,705 0,400 2,520 12
Richelieu 2014 0,600 0,410 1,160 12
Richelieu 2015 0,610 0,500 2,440 12
Richelieu 2016 0,850 0,390 3,720 12
Richelieu 2017 0,665 0,390 1,590 12
Richelieu 2018 0,765 0,400 2,320 12
Richelieu 2019 0,680 0,380 2,020 12
Yamaska 2010 2,270 1,250 3,910 15
Yamaska 2011 1,920 1,170 5,700 14
Yamaska 2012 0,750 0,660 1,370 7
Yamaska 2013 1,870 1,070 4,120 9
Yamaska 2014 1,170 0,570 2,600 9
Yamaska 2015 3,055 0,560 5,094 12
Yamaska 2016 1,750 0,580 7,300 16
Yamaska 2017 1,840 1,200 4,970 17
Yamaska 2018 1,250 0,620 5,320 17
Yamaska 2019 1,510 0,780 2,520 17
Saint-François 2010 0,800 0,460 1,070 15
Saint-François 2011 0,830 0,590 2,420 14
Saint-François 2012 0,810 0,710 1,040 7
Saint-François 2013 0,760 0,610 1,110 9
Saint-François 2014 0,740 0,600 0,870 9
Saint-François 2015 0,770 0,410 0,969 12
Saint-François 2016 0,920 0,650 1,240 16
Saint-François 2017 0,830 0,580 3,040 17
Saint-François 2018 0,800 0,620 0,950 17
Saint-François 2019 0,810 0,560 1,000 17
Nicolet 2010 0,940 0,550 1,810 15
Nicolet 2011 0,990 0,570 2,900 14
Nicolet 2012 0,680 0,400 2,030 16
Nicolet 2013 1,280 0,710 1,940 9
Nicolet 2014 0,670 0,340 1,220 9
Nicolet 2015 1,390 0,170 3,070 12
Nicolet 2016 1,240 0,640 3,070 15
Nicolet 2017 1,340 0,620 2,540 17
Nicolet 2018 0,680 0,380 3,960 17
Nicolet 2019 0,920 0,460 1,740 17
Saint-Maurice 2010 0,315 0,243 0,630 12
Saint-Maurice 2011 0,340 0,290 0,417 13
Saint-Maurice 2012 0,330 0,270 0,400 12
Saint-Maurice 2013 0,330 0,270 0,760 13
Saint-Maurice 2014 0,340 0,280 0,560 12
Saint-Maurice 2015 0,320 0,210 0,490 12
Saint-Maurice 2016 0,320 0,190 0,360 12
Saint-Maurice 2017 0,320 0,260 0,380 12
Saint-Maurice 2018 0,320 0,270 0,780 12
Saint-Maurice 2019 0,290 0,260 0,350 12
Bécancour 2010 0,925 0,470 1,470 12
Bécancour 2011 0,915 0,470 1,420 12
Bécancour 2012 0,665 0,420 1,290 12
Bécancour 2013 0,935 0,490 1,290 12
Bécancour 2014 0,765 0,440 1,390 12
Bécancour 2015 0,825 0,440 1,910 12
Bécancour 2016 0,850 0,310 1,800 12
Bécancour 2017 0,950 0,440 1,490 12
Bécancour 2018 0,825 0,320 2,060 12
Bécancour 2019 0,760 0,390 1,170 12
Québec 2010 0,630 0,400 0,960 17
Québec 2011 0,620 0,430 0,970 17
Québec 2012 0,605 0,330 1,020 20
Québec 2013 0,715 0,450 0,940 14
Québec 2014 0,645 0,480 0,890 14
Québec 2015 0,670 0,270 1,180 17
Québec 2016 0,700 0,370 0,960 17
Québec 2017 0,650 0,440 1,170 17
Québec 2018 0,630 0,400 0,940 17
Québec 2019 0,610 0,420 1,130 17

Comment cet indicateur est calculé

Remarque : Chaque diagramme en rectangle résume les concentrations annuelles d'azote à une station de suivi et indique l'intervalle des valeurs mesurées. La ligne pointillée indique la valeur recommandée de 0,63 milligramme d'azote par litre (mg N/L) pour l'azote total. Le trait plein passe par la médiane pour donner un aperçu des tendances relatives à la concentration. Une analyse de tendance saisonnière Kendall pour l'azote a été effectuée et calculée pour chaque station de 2010 à 2019. Les échantillons provenant de l'embouchure des rivières Yamaska, Saint-François et Nicolet sont recueillis uniquement de mai à septembre.
Source : Environnement et Changement climatique Canada (2020) 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.

Le tracé des données sur l'azote par année pour chaque station donne un aperçu général de la façon dont les concentrations d'azote changent le long du fleuve Saint-Laurent. Les concentrations d'azote tendent à être plus faibles dans les stations situées près des régions boisées, qui ont des populations urbaines plus faibles, comme aux stations de Carillon et de Saint-Maurice. De 2010 à 2019, les niveaux médians d'azote étaient inférieurs à la recommandation aux stations de Saint-Maurice et de Carillon. Durant la même période, les niveaux médians d'azote étaient supérieurs à la recommandation aux stations de Lavaltrie, de Yamaska, de Nicolet, de Bécancour et de Saint-François. Aux stations de l'île Wolfe, de Québec et de Richelieu, les niveaux médians d'azote ont fluctué au-dessus et en dessous de la recommandation.

À propos de l'indicateur

À propos des indicateurs

Ce que mesurent les indicateurs

Les indicateurs font état des concentrations de phosphore total et d'azote total le long du fleuve Saint-Laurent. L'état est classifié selon le nombre de fois que les concentrations de phosphore total et d'azote total dépassent leurs recommandations respectives pour la qualité de l'eau.

Ces indicateurs présument que l'eau dans le fleuve Saint-Laurent dépasserait rarement les concentrations recommandées de phosphore et d'azote pour la qualité de l'eau en l'absence de développement humain. Par conséquent, les indicateurs indiquent à quel point l'activité humaine contribue aux concentrations de phosphore et d'azote dans le fleuve. Plus les valeurs recommandées sont souvent dépassées, plus le risque pour la santé du fleuve Saint-Laurent est élevé. Les analyses de la tendance du phosphore et d'azote fournissent des renseignements sur l'évolution des concentrations au fil du temps.

Pourquoi ces indicateurs sont importants

Une eau douce saine constitue une ressource essentielle. Elle protège la biodiversité de la flore et de la faune aquatiques. Elle sert à l'industrie manufacturière, à la production d'énergie, à l'irrigation, à la baignade, à la navigation de plaisance, à la pêche et à l'usage domestique (par exemple, consommation, lavage). Une qualité d'eau dégradée nuit à la santé de tous les écosystèmes d'eau douce, comme les rivières, les lacs, les réservoirs et les milieux humides. Elle peut également perturber la pêche, le tourisme et l'agriculture, et entraîner des coûts de traitement plus élevés pour la rendre conforme aux normes pour l'eau potable. Lorsqu'il y a trop de phosphore et d'azote dans l'eau, la croissance des végétaux aquatiques peut devenir excessive et nuisible. En se décomposant, la matière végétale en excès réduit la quantité d'oxygène dont disposent les poissons et autres animaux aquatiques. De fortes concentrations d'éléments nutritifs peuvent aussi mener à la prolifération d'algues nuisibles, ce qui peut tuer les animaux qui utilisent ces eaux et nuire à la santé humaine. À l'inverse, une carence en phosphore ou en azote peut freiner la croissance des plantes requises pour soutenir la chaîne alimentaire du fleuve, ce qui peut contribuer à la diminution des populations de poissons et nuire aux pêches locales.

Utilisés dans les engrais chimiques, le phosphore et l'azote atteignent le fleuve par le biais de l'érosion, du lessivage des zones urbaines, du ruissellement agricole, des eaux usées municipales et industrielles et de la pollution atmosphérique. Avec le temps, l'excès de phosphore et d'azote dans le fleuve peut altérer son réseau trophique.

Ces indicateurs sont utilisés pour renseigner sur l'état du fleuve Saint-Laurent. Le suivi continu des concentrations d'azote et de phosphore permet aux gouvernements et aux citoyens d'être informés d'un aspect important de l'état environnemental du fleuve.

 

Lacs et cours d'eau vierges

Ces indicateurs soutiennent la mesure des progrès vers l'atteinte de l'objectif à long terme de la Stratégie fédérale de développement durable 2019 à 2022 : Des lacs et des cours d'eau propres soutiennent la prospérité économique et le bien-être des Canadiens.

De plus, les indicateurs contribuent aux Objectifs de développement durable du Programme de développement durable à l'horizon 2030. Ils sont liés à l'objectif 6, Eau propre et 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 nettement à l'échelle mondiale le recyclage et la réutilisation sans danger de l'eau ».

Les indicateurs contribuent également à faire état des résultats obtenus par rapport à l'Objectif 10 des Buts et objectifs canadiens pour la biodiversité d'ici 2020 : « D'ici 2020, les niveaux de pollution dans les eaux canadiennes, y compris la pollution provenant d'un excès d'éléments nutritifs, sont réduits ou maintenus à des niveaux qui permettent des écosystèmes aquatiques sains ».

Indicateurs connexes

Les indicateurs sur 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 sur les Concentrations de phosphore dans les eaux au large des Grands Lacs et les Éléments nutritifs dans le lac Winnipeg rendent compte des concentrations de phosphore total et d'azote total dans ces 2 écosystèmes.

Les indicateurs 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 l'Utilisation de pesticides et d'engrais chimiques par les ménages renseigne sur le nombre de Canadiens qui utilisent les pesticides et les engrais chimiques sur leur pelouse et dans leurs jardins.

Les indicateurs sur le Traitement des eaux usées municipales permettent 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 de phosphore total et de l'azote total proviennent du programme de surveillance de la qualité de l'eau douce d'Environnement et Changement climatique Canada. Les données se trouvent sur les pages Web de données ouvertes suivantes : 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

Les concentrations de phosphore total et d'azote total sont fondées sur des mesures consignées entre janvier 2017 et décembre 2019. L'analyse des tendances utilise des données de 2010 à 2019.

La fréquence d'échantillonnage aux stations de suivi de la qualité de l'eau incluses dans ces indicateurs n'est pas uniforme. L'échantillonnage aux stations de Carillon, Lavaltrie, Richelieu, Saint-Maurice, Bécancour et Québec se fait mensuellement. Les échantillons provenant des stations de suivi à l'embouchure des rivières Yamaska, Saint-François et Nicolet sont habituellement recueillis chaque semaine de mai à septembre. L'échantillonnage à la station de l'île Wolfe est généralement effectué chaque semaine tout au long de l'année. Des lacunes existent dans les données en raison de changements apportés au programme, des mises à jour des laboratoires de terrain, des conditions météorologiques et d'ennuis mécaniques avec l'équipement servant à recueillir les données.

Emplacements des stations de suivi de la qualité de l'eau

Les données proviennent de 10 stations de suivi de la qualité de l'eau situées le long du fleuve Saint-Laurent, de l'exutoire du lac Ontario à l'île Wolfe près de Kingston à l'ouest jusqu'à la ville de Québec à l'est (Tableau 1). Les stations sont disposées de manière à suivre les principales sources d'eau entrant dans le fleuve Saint-Laurent et sont parfois installées à l'embouchure des rivières tributaires du fleuve.

Tableau 1. Stations de suivi de la qualité de l'eau utilisées pour ces indicateurs
Station de suivi Code de la station Nom de la station Latitude Longitude
Île Wolfe ON02MA0030 Fleuve Saint-Laurent (Chenal sud) 44,2078 -76,2368
Carillon QU02LB9001 Rivière des Outaouais à Carillon 45,5676 -74,3799
Lavaltrie QU02OB9004 Fleuve Saint-Laurent, prise d'eau de l'usine de filtration de Lavaltrie 45,8744 -73,2806
Richelieu QU02OJ0052 Rivière Richelieu, prise d'eau de l'usine de filtration de Sorel 46,0340 -73,1176
Yamaska QU02OG3007 Rivière Yamaska, pont de la route 132 46,0051 -72,9101
Saint-François QU02OF3004 Rivière Saint-François à Pierreville 46,0664 -72,8122
Nicolet QU02OD3004 Rivière Nicolet à Nicolet 46,2454 -72,6512
Saint-Maurice QU02NG3013 Rivière Saint-Maurice, prise d'eau de l'usine de filtration de Trois-Rivières 46,3820 -72,6105
Bécancour QU02OD9009 Fleuve Saint-Laurent, prise d'eau de l'usine de filtration de Bécancour 46,3116 -72,5460
Québec QU02PH9024 Fleuve Saint-Laurent à Lévis 46,8071 -71,1900

Méthodes

L'état des concentrations de phosphore et d'azote à chaque station de suivi a été calculé selon la fréquence à laquelle les concentrations ont dépassé les recommandations pour la qualité de l'eau.

Le test saisonnier de Kendall et la pente saisonnière de Kendall ont été utilisés pour déterminer s'il y a une tendance statistiquement significative à la hausse ou à la baisse du phosphore total et de l'azote total au cours des 10 dernières années.Note de bas de page 2

Complément d'information

Recommandations pour la qualité de l'eau

Phosphore total

La recommandée de l'Ontario et du Québec pour la concentration de phosphore total pour la protection de la vie aquatique de 0,03 milligramme de phosphore par litre (mg P/L) a été utilisée.Note de bas de page 1

Azote total

Ni l'Ontario, ni le Québec et ni le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME) n'ont établi de concentration d'azote total recommandée pour la qualité de l'eau. Par conséquent, une concentration d'azote total recommandée pour le fleuve Saint-Laurent a été établie selon l'approche de sources de données multiples du CCME (PDF; 1,95 Mo). La concentration d'azote total recommandée de 0,63 milligramme d'azote par litre (mg N/L) a été utilisée pour le calcul des indicateurs. Cette valeur coïncide avec la norme de performance idéaleNote de bas de page 3  de 0,63 mg N/L pour les grands cours d'eau de l'écozone des Plaines à forêts mixtes qui a été recommandée lors de l'Initiative d'élaboration des normes agroenvironnementales d'Environnement et Changement climatique Canada.Note de bas de page 4

 

Voir l'Annexe A pour obtenir des précisions sur la méthode employée pour dériver la valeur recommandée pour l'azote total. 

Calcul des indicateurs de phosphore et d'azote pour le fleuve Saint-Laurent

L'état du phosphore à chacune des 10 stations de suivi de la qualité de l'eau a été calculé en comparant les concentrations de phosphore total à chacune des stations à la valeur recommandée de phosphore total de 0,03 mg P/L pour la qualité de l'eau pour la protection de la vie aquatique.Note de bas de page 5  De façon similaire, l'état de l'azote à chacune des stations de suivi de la qualité de l'eau a été déterminé en comparant les concentrations d'azote total à chacune des stations à la valeur recommandée d'azote total de 0,63 mg N/L pour la qualité de l'eau pour la protection de la vie aquatique du fleuve Saint-Laurent (voir l'Annexe A).

Les fois où les concentrations de phosphore total et d'azote total ont dépassé la valeur recommandée pour la période de 2017 à 2019 ont été additionnées et divisées par le nombre total d'échantillons prélevés au cours de la même période. L'état à chaque station a été déterminé en calculant le pourcentage d'échantillons dépassant les valeurs recommandées.

  • Bon état nutritionnel = moins de 10 % des échantillons dépassent les recommandations.
  • État nutritionnel acceptable = 10 % à 50 % des échantillons dépassent les recommandations.
  • Mauvais état nutritionnel = plus de 50 % des échantillons dépassent les recommandations.

Analyse des tendances

Exigences en matière de données

La puissance statistique d'une analyse de tendances environnementales varie en fonction de la disponibilité des données. Pour qu'une station soit incluse dans la production des rapports d'analyse des tendances, elle doit présenter au moins 10 années de données. Ces exigences en matière de données ont été satisfaites par toutes les stations pour le phosphore total et l'azote total. Les concentrations de phosphore total sont fortement corrélées avec le débit du fleuve, car les débits élevés transportent davantage de matières en suspension auxquelles se lie le phosphore. Par exemples, les charges de phosphore et d'azote aux stations de Québec et de la rivière des Outaouais à Carillon étaient plus élevées en raison de l'afflux des rivières tributaires, comparé à l'écoulement du lac Ontario dans le fleuve Saint-Laurent à l'île Wolfe.Note de bas de page 6

Stations échantillonnées tout au long de l'année

À l'exception de l'île Wolfe, qui a été échantillonnée chaque semaine, les stations ont généralement été échantillonnées mensuellement tout au long de l'année. Parmi l'ensemble des données de chaque station, les données ont été triées par date d'échantillonnage, de la plus ancienne à la plus récente. Les valeurs dupliquées (échantillons répliqués) ont été supprimées et chaque échantillon a été assigné à un mois en fonction de la date d'échantillonnage. Pour corriger la variation de fréquence d'échantillonnage dans les données et pour minimiser les problèmes analytiques associés à la corrélation en série dans les données, un échantillon par mois (intervalle d'environ 30 jours) a été sélectionné pour l'analyse. Une fonction d'Excel a été exécutée pour compter le nombre de jours entre les dates d'échantillonnage. S'il y avait plus d'un échantillon au cours du même mois, les échantillons supplémentaires étaient supprimés de l'ensemble de données en fonction de l'intervalle souhaité de 30 jours entre les échantillons. L'analyse a été effectuée à l'aide du progiciel de Kendall dans l'environnement du logiciel R.

Stations échantillonnées de façon saisonnière

Les échantillons des embouchures des rivières Yamaska, Saint-François et Nicolet ont été généralement collectées une fois par semaine de mai à septembre. Parmi l'ensemble des données de chaque station, les valeurs dupliquées (échantillons répliqués) ont été supprimées et chaque échantillon a été assigné à 1 des 22 semaines, du 1er mai au 1er octobre. Pour corriger la variation de la fréquence d'échantillonnage des données, et pour réduire au minimum les problèmes analytiques associés à l'autocorrélation des données, un échantillon a été sélectionné à des intervalles d'environ 7 jours à des fins d'analyse. Seules les semaines 9 à 17 (du 26 juin au 27 août) avaient suffisamment d'échantillons sur une période de 10 ans pour être utilisées aux fins de l'analyse des tendances. L'analyse a été effectuée à l'aide du progiciel de Kendall dans l'environnement du logiciel R.

Tableau 2. Résultats de l'analyse saisonnière de Kendall de R pour le phosphore total, 2010 à 2019
Station de suivi Paramètre Tau Valeur p bilatérale Pente saisonnière de Kendall
Île Wolfe Phosphore total 0,029 0,721 0,000
Carillon Phosphore total 0,228 0,001 0,001
Lavaltrie Phosphore total -0,117 0,109 0,001
Richelieu Phosphore total 0,028 0,716 0,000
Yamaska Phosphore total 0,098 0,260 0,002
Saint-François Phosphore total -0,077 0,378 0,000
Nicolet Phosphore total -0,108 0,210 -0,001
Saint-Maurice Phosphore total -0,093 0,202 0,000
Bécancour Phosphore total 0,070 0,337 0,000
Québec Phosphore total 0,177 0,016 0,001
Tableau 3. Résultats de l'analyse saisonnière de Kendall de R pour l'azote total, 2010 à 2019
Station de suivi Paramètre Tau Valeur p bilatérale Pente saisonnière de Kendall
Île Wolfe Azote total 0,134 0,085 0,006
Carillon Azote total 0,004 0,979 0,000
Lavaltrie Azote total 0,041 0,582 0,003
Richelieu Azote total -0,008 0,936 0,000
Yamaska Azote total -0,222 0,009 -0,054
Saint-François Azote total 0,151 0,079 0,007
Nicolet Azote total 0,059 0,498 0,010
Saint-Maurice Azote total -0,128 0,076 -0,002
Bécancour Azote total -0,037 0,622 -0,005
Québec Azote total -0,012 0,892 0,000
Interprétation des tendances

L'analyse a été effectuée à l'aide du progiciel Kendall (version 2.2, 2011) du logiciel statistique R (version 3.4.4, 2018) pour détecter la présence de tendances statistiquement significatives des niveaux de phosphore total et d'azote total de 2010 à 2019. Les résultats statistiques de l'analyse saisonnière de Kendall de R sont présentés dans le Tableau 2 pour le phosphore total et le Tableau 3 pour l'azote total.

Le tau de Kendall a été utilisé pour mesurer la force de la relation entre le phosphore total ou l'azote total et la date d'échantillonnage. Les valeurs tau des tableaux 2 et 3 se rapprochent toutes de 0, ce qui indique qu'il existe une corrélation négligeable entre les échantillons d'éléments nutritifs et la date d'échantillonnage.

Le niveau de signification observé ou la statistique de valeur p bilatérale a été utilisée pour déterminer si une tendance statistiquement significative dans le temps était présente dans les données. Une statistique de valeur p égale ou inférieure à 0,05 indique que les données contiennent suffisamment de preuves pour signaler la présence d'une tendance. De plus, une statistique de valeur p inférieure à 0,01 indique une forte preuve d'une tendance dans les données. Une statistique de valeur p supérieure à 0,05 indique l'absence de tendance.

Lorsque la valeur p indiquait une tendance, la pente saisonnière de Kendall a été utilisée pour déterminer si la tendance augmentait ou diminuait. Une valeur de pente positive indique une tendance à la hausse ou une augmentation des niveaux de phosphore ou d'azote. Une valeur de pente négative indique une tendance à la baisse ou une diminution des niveaux de phosphore ou d'azote. Les tendances n'étaient rapportées que si la pente était supérieure à 0. Dans le cas des tendances du phosphore total pour ces indicateurs, la pente significative à Carillon et à Québec était de 0,001 et donc trop petite et proche de 0 pour donner une direction.

Les diagrammes en boîte des figures 2 et 3 peuvent également donner une idée des tendances des niveaux de phosphore total ou d'azote total au fil du temps. Les changements de concentrations d'une année à l'autre peuvent être visualisés à l'aide de la ligne continue passant par la médiane.

Changements récents

Une 10e station a été ajoutée aux indicateurs. Cette station est située à la sortie du lac Ontario dans le fleuve Saint-Laurent à l'île Wolfe près de Kingston, en Ontario.

Dans la version précédente des indicateurs, seulement 7 des 9 stations répondaient aux exigences minimales en matière de données pour une analyse des tendances du phosphore et aucune des stations ne répondait aux exigences en matière de données pour une analyse des tendances de l'azote. Dans la version actuelle, suffisamment de données étaient disponibles pour toutes les stations de suivi (10) pour les analyses des tendances du phosphore et de l'azote. Voir la section Méthodes pour obtenir des renseignements supplémentaires sur l'analyse des tendances.

Mises en garde et limites

Les indicateurs reflète l'état de la qualité de l'eau dans le 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.

La comparaison de ces indicateurs à des indicateurs similaires pour les lacs nécessite une certaine prudence. Dans les cours d'eau, les particules en suspension, qui augmentent lors d'épisodes de fort débit, influent sur les concentrations de phosphore total. Les concentrations d'azote total élevées résultent du ruissellement important attribuable aux évènements de précipitation, lesquels lessivent de l'azote des sols. Cette situation diffère dans les écosystèmes lacustres où les particules en suspension se déposent généralement. Il demeure néanmoins raisonnable de comparer les lacs et les rivières pourvu que les méthodes employées pour déterminer les classifications de la 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; 2,11 Mo). Consulté le 8 janvier 2021.

Chambers PA, Guy M, Dixit SS, Benoy GA, Brua RB, Culp JM, McGoldrick D, Upsdell BL, 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 n11 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 climatique Canada et Statistique Canada. Consulté le 8 janvier 2021.

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 à 276. Consulté le 8 janvier 2021.

Ministère de l'Environnement et de l'Énergie de l'Ontario (1994) Gestion de l'eau : politiques, lignes directrices, objectifs provinciaux de qualité de l'eau. Consulté le 8 janvier 2021.

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 8 janvier 2021.

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 8 janvier 2021.

United States Environmental Protection Agency (2000b) Ecoregional Nutrient Criteria Documents for Rivers and Streams in Nutrient Ecoregion VII: Mostly Glaciated Dairy Region (PDF; 331 ko) (en anglais seulement). No de rapport : EPA-822-B-00-018. Consulté le 8 janvier 2021.

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 Mo) (en anglais seulement). No de rapport : EPA-822-B-01-015. Consulté le 8 janvier 2021.

Renseignements connexes

Environnement et Changement climatique Canada (2015) Phosphore dans les écosystèmes aquatiques. Consulté le 8 janvier 2021.

Gouvernements du Canada et du Québec (2015) Plan d'action Saint-Laurent 2011-2026. Consulté le 8 janvier 2021.

Environnement et Changement climatique Canada (2017) Fleuve Saint-Laurent : du phosphore à l'embouchure de tributaires du lac Saint-Pierre. Consulté le 8 janvier 2021.

Annexe

Annexe A. Concentration d'azote total recommandée pour protéger l'état écologique du fleuve Saint-Laurent

Ni les gouvernements de l'Ontario, ni du Québec, ni le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME) n'ont fixé de concentration d'azote total recommandée pour la qualité de l'eau. Afin d'élaborer une valeur recommandée pour l'indicateur, des recherches et analyses ont été effectuées selon l'approche de sources de données multiples présentée dans le Guide pour l'élaboration de recommandations sur les éléments nutritifs dans les cours d'eau (PDF; 2,11 Mo) du CCME. Cette approche recommande un certain nombre d'étapes consécutives à suivre afin d'établir une valeur recommandée définitive. Un sommaire des principales étapes suivies afin d'élaborer la valeur recommandée de 0,63 milligramme d'azote par litre (mg N/L) utilisée pour le calcul des indicateurs sur les Éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent est présenté ci-dessous.

Il est important de souligner que cette valeur recommandée a été conçue pour être utilisée dans cet indicateur et qu'elle pourrait ne pas inclure toutes les données possibles. Si une valeur recommandée officielle pour l'azote total devait être établie pour le fleuve Saint-Laurent, elle remplacerait cette valeur.

Étape 1. Définition de la zone d'intérêt

Aux fins des indicateurs et de l'analyse connexe, le fleuve Saint-Laurent est défini comme s'étendant de l'exutoire du lac Ontario à l'île Wolfe à l'ouest jusqu'à la ville de Québec à l'est.

Description du site

Le fleuve Saint-Laurent est un très vaste cours d'eau dont le bassin hydrographique couvre une superficie de 1 610 000 km2. Il est situé dans la région écologique des basses terres du Saint-Laurent de l'écozone des Plaines à forêts mixtes. La majeure partie de la région (60 %) est constituée de terres agricoles cultivées intensivement où les élevages laitiers et les fermes mixtes dominent. La région connaît un intense développement urbain. L'utilisation intensive des terres s'accroît, de sorte que les apports d'éléments nutritifs au cours d'eau sont en hausse. La région écologique des basses terres du Saint-Laurent présente un climat continental humide avec des hivers très froids et des étés très chauds. Les rivières des régions humides tendent à avoir plus d'eau tout au long de l'année.

Le fleuve s'est formé vers la fin de l'ère glaciaire lorsque des failles ont mené à l'affaissement de la zone entourant le fleuve (vallée d'effondrement tectonique), laquelle fut inondée par de l'eau provenant de l'océan Atlantique. Il forme en grande partie la limite sud-est du Bouclier canadien au Québec.

Étape 2. Établissement des résultats souhaités et choix des variables

Le résultat souhaité est de prévenir l'eutrophisation dans le fleuve Saint-Laurent et le 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 de tels systèmes, les liens entre les communautés aquatiques et les éléments nutritifs pourraient être faussés par des facteurs physiques exerçant leur influence temporellement et spatialement à l'échelle locale, ainsi que le long d'un continuum de taille des cours d'eau, allant des petits ruisseaux aux plus grands fleuves. La qualité de l'eau des petits cours d'eau est plus sujette aux changements hydrologiques soudains que celle des grands cours d'eau, et l'abondance des communautés végétales et animales et leur composition varient en fonction de la taille du cours d'eau. Pour ces raisons, des normes distinctes afin de protéger l'état écologique des fleuves sont nécessaires.

Le fleuve n'a pas été subdivisé en sous-régions distinctes pour l'établissement de cette valeur recommandée en raison du besoin pour une valeur unique qui s'appliquerait le long du fleuve dans son ensemble pour permettre les comparaisons entre les stations.

Étape 4. Collecte et analyse des données

Les données sur le phosphore total et l'azote total ont été fournies par le Programme de monitoring et de surveillance des eaux douces d'Environnement et Changement climatique Canada. Il est possible de les consulter sur Suivi de la qualité des eaux douces : données en ligne.

Tendances spatiales observées à partir des données : (Figure A.1; Tableau A.3) :

  • les concentrations d'azote total dans le fleuve tendent à être les plus faibles en été et les plus élevées en hiver;
  • les concentrations d'azote total augmentent de Carillon à Lavaltrie, puis baissent de Bécancour à Québec.
    • les concentrations d'azote total à Lavaltrie subissent l'effet des rejets d'eaux usées de la région de Montréal;
    • à Bécancour, on peut observer l'effet des apports d'azote des tributaires drainant les régions agricoles de la rive sud du lac Saint-Pierre.

Figure A.1. Concentrations d'azote total à 4 stations de suivi de la qualité de l'eau du fleuve Saint-Laurent (les stations sont présentées d'ouest en est, de Carillon à Québec)

 Concentrations d'azote total à 4 stations de suivi de la qualité de l'eau du fleuve Saint-Laurent (les stations sont présentées d'ouest en est, de Carillon à Québec)
Description longue

Les graphiques linéaires présentent les concentrations d'azote total mesurées à 4 stations de suivi de la qualité de l'eau (Carillon, Lavaltrie, Bécancour et Québec) sur le fleuve Saint-Laurent, entre le 1er janvier 2009 et le 1er janvier 2015. Tous les échantillons prélevés ont été mesurés en milligrammes d'azote par litre.

 

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.

United States Environmental Protection Agency 2000b

Les critères écorégionaux pour les éléments nutritifs de la U.S. EPA sont destinés à contrer l'eutrophisation due aux cultures. Les critères, ou valeurs recommandées, sont déterminées empiriquement pour représenter des conditions d'eaux de surface qui sont touchées minimalement par les activités humaines et qui assurent la protection de la vie aquatique et des utilisations récréatives.

Ce document contient les critères recommandés de la U.S. EPA pour l'azote total dans les cours d'eau de la région écologique VII (principalement une région laitière glaciaire) établis selon les procédures décrites dans U.S. EPA (2000a). Les critères des conditions de référence sont basés sur les 25e centiles de toutes les données sur les éléments nutritifs, incluant une comparaison des conditions de référence pour la région écologique dans son ensemble et les sous-régions écologiques.

L'analyse a donné les concentrations d'azote total recommandées dans les cours d'eau de la région écologique dans son ensemble, ainsi que dans les sous-régions écologiques les plus près du fleuve Saint-Laurent (Tableau A.1).

Tableau A.1. Concentrations d'azote total recommandées suggérées pour la région écologique VII des États-Unis : principalement une région laitière glaciaire
Nom Concentration d'azote total recommandée suggérée
(milligramme d'azote par litre)
Région écologique VII dans son ensemble 0,54 (observée)
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 (observée)
Sous-région écologique 83 - Est des Grands Lacs et basses terres de la baie d'Hudson 0,50 (calculée)

Mise en garde

Les critères pour les éléments nutritifs sont calculés pour les cours d'eau franchissables à gué aux États-Unis seulement, qui en général ont des bassins versants de superficie bien inférieure à 10 000 km2

United States Environmental Protection Agency 2001

L'analyse de la U.S. EPA (2001) est la même que celle de la U.S. EPA (2000 b), sauf qu'elle englobe la région écologique VIII (Haut-Midwest et nord-est, régions en grande partie glaciaires et pauvres en éléments nutritifs) (Tableau A.2).

Tableau A.2. Concentrations d'azote total recommandées suggérées pour la région écologique VIII des États-Unis
(Haut-Midwest et nord-est, régions en grande partie glaciaires et pauvres en éléments nutritifs)
Nom Concentration d'azote total recommandée suggérée
(milligramme d'azote par litre)
Région écologique VIII dans son ensemble 0,38 (observée)
Sous-région écologique 58 - Hautes terres du nord-est 0,42 (observée)
Sous-région écologique 58 - Hautes terres du nord-est 0,26 (calculée)

Étape 6. Collecte et analyse des données

Les techniques de calcul des valeurs recommandées suivantes ont été appliquées aux données des quatre stations de suivi de la qualité de l'eau du fleuve Saint-Laurent. La U.S. EPA recommande 10 années de données pour son analyse; toutefois, il existe seulement 6 années de données disponibles pour le fleuve Saint-Laurent au moment du calcul.

United States Environmental Protection Agency 2000a

Pour établir des critères pour les éléments nutritifs, la U.S. EPA recommande d'utiliser le 75e centile de 10 années de données de surveillance de sites de référence ou à faible impact. En l'absence de données de référence adéquates, le 25e centile de tous les sites de suivi peut être utilisé (Tableau A.3).

Pour l'analyse du 25e centile pour le fleuve Saint-Laurent, toutes les données sur l'azote total pour chaque station ont été combinées en une seule valeur médiane pour chaque saison. Le 25e centile des médianes de toutes les stations a ensuite été calculé pour chaque saison (Tableau A.3). La valeur médiane des quatre valeurs saisonnières du 25e centile est considérée comme étant la norme. L'analyse donne une valeur recommandée de 0,65 mg N/L (Tableau A.4). 

Tableau A.3. Sommaire des données d'azote total pour le fleuve Saint-Laurent
Station de suivi Saison Nombre de mesures de l'azote total Minimum
(milligrammes d'azote par litre)
25e centile
(milligrammes d'azote par litre)
Médiane
(milligrammes d'azote par litre)
75e centile
(milligrammes d'azote par litre)
Maximum
(milligrammes d'azote par litre)
Carillon Année entière 79 0,400 0,490 0,530 0,600 1,070
Carillon Printemps 31 0,440 0,499 0,550 0,625 1,070
Carillon Été 17
0,400 0,470 0,490 0,510 0,670
Carillon Automne 16 0,434 0,494 0,510 0,607 0,770
Carillon Hiver 15
0,470 0,533 0,560 0,624 0,897
Lavaltrie Année entière 69 0,540 0,780 0,900 1,070 1,860
Lavaltrie Printemps 19 0,650 0,795 0,890 1,240 1,860
Lavaltrie Été 15 0,540 0,615 0,750 0,825 0,900
Lavaltrie Automne 21
0,690 0,790 0,940 1,040 1,660
Lavaltrie Hiver 14 0,930 0,973 1,045 1,158 1,440
Bécancour Année entière 69 0,370 0,610 0,780 1,060 1,470
Bécancour Printemps 18 0,600 0,705 0,780 1,033
1,320
Bécancour Été 17 0,420 0,490 0,610 0,720
1,420
Bécancour Automne 19 0,370 0,580 0,700 1,060
1,470
Bécancour Hiver 15 0,750 0,840 1,010 1,125
1,390
Québec Année entière 96 0,330 0,540 0,630 0,735
1,020
Québec Printemps 29 0,540 0,620 0,680 0,840
1,020
Québec Été 30 0,400 0,480 0,520 0,660 0,890
Québec Automne 23
0,330 0,515 0,570 0,660 0,930
Québec Hiver 14 0,610 0,653 0,720 0,780 0,960
Fleuve entier Année entière 313 0,330 0,540 0,670 0,890 1,860
Fleuve entier Printemps 97 0,440 0,590 0,690 0,890 1,860
Fleuve entier Été 79 0,400 0,480 0,540 0,695 1,420
Fleuve entier Automne 79 0,330 0,550 0,680 0,915 1,660
Fleuve entier Hiver 58 0,470 0,653 0,810 0,018
1,440
Tableau A.4. Vingt-cinquième (25e) centiles des médianes saisonnières pour chaque station sur le fleuve Saint Laurent ainsi que pour toutes les stations combinées (fleuve entier)
Station de suivi 25e centile des médianes saisonnières
(milligrammes d'azote par litre)
Carillon 0,505
Lavaltrie 0,855
Bécancour 0,678
Québec 0,558
Fleuve entier 0,645

La U.S. EPA suggère aussi d'utiliser des tronçons de référence pour établir les critères. Selon cette approche, il est recommandé d'utiliser le 75e centile de la distribution des fréquences des concentrations d'éléments nutritifs pour les sites de référence. Comme Carillon est la station la plus en amontNote de bas de page 7 , elle peut être considérée comme le site de référence pour l'ensemble des données, même si elle ne présente pas une qualité d'eau non dégradée en raison de son emplacement à l'embouchure de la rivière des Outaouais. L'azote total est à son plus bas ici jusqu'à ce que l'eau atteigne Québec. Le 75e centile des concentrations d'azote total à la station de Carillon est de 0,60 mg N/L (Tableau A.3).

Étape 7. Établissement des valeurs recommandées

En l'absence d'analyses plus approfondies pour évaluer le lien entre l'azote et la croissance des plantes aquatiques dans le fleuve Saint-Laurent, l'analyse présentée ici aide à déterminer une valeur recommandée pour l'azote total. En évaluant les valeurs du tableau sommaire, les valeurs calculées à l'aide des données canadiennes pour la zone ont donné une valeur recommandée pour l'azote total avec un intervalle de variation de 0,60 à 0,65 mg N/L (Tableau B.5). Le centre de l'intervalle, à 0,63 mg N/L, est la valeur utilisée pour calculer l'indicateur sur les Éléments nutritifs dans le fleuve Saint-Laurent.

Tableau A.5. Comparaison des normes possibles pour l'azote total
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) 0,65 25e centile des médianes saisonnières pour tous les sites d'une région écologique
Valeur calculée U.S. EPA (2000a) 0,60 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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