De l'échelle du mésocosme à celle du Nunavik : développement d'un bioindicateur pour le suivi de la contamination métallique en région minière

 

Chercheur responsable

Claude Fortin, Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : environnement

Programme projet de recherche en partenariat orienté : développement durable du secteur minier (1er concours)

Concours 2013-2014

Durée du projet : 3 ans

Budget total accordé au projet : 259 900$

Partenaire financier

  • Ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles

Partenaire du projet

  • Canadian Royalties Inc.

Équipe de recherche

  • Gail Amyot, Canadian Royalties Inc.
  • Claude Fortin, Institut national de la recherche scientifique
  • Soizic Morin, Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environn
  • Gaëlle Triffault-Bouchet, Ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la lutte contre les changements climatiques

Le nord du Québec sera sujet à des pressions anthropiques importantes avec le développement de son potentiel minier. Une bonne compréhension du fonctionnement des écosystèmes est nécessaire afin d'être en mesure de quantifier le stress causé par les activités minières et d'évaluer le succès des programmes de réhabilitation. Les analyses physico-chimiques généralement effectuées lors des suivis de la qualité de l'eau ne renseignent toutefois pas sur les effets d'une contamination sur les communautés biologiques, ne représentent qu'un instantané de la situation au moment où les prélèvements sont effectués, et ne reflètent pas nécessairement la biodisponibilité des contaminants. Le périphyton (biofilm se développant à la surface de substrats dans les plans d'eau), et les diatomées (algues microscopiques) qui en sont une des constituantes majeures, ont un excellent potentiel comme bioindicateur pour évaluer le degré de contamination dans les écosystèmes aquatiques à proximité d'activités minières : (i) les concentrations intracellulaires en métaux dans le périphyton sont représentatives de la biodisponibilité des métaux et (ii) les assemblages de diatomées (ex. : présence de déformations causées des métaux, perte de diversité, présence d'espèces tolérantes aux métaux) sont un indicateur de stress en réponse à un contamination métallique.

Pour ce projet de recherche, nous proposons d'examiner les liens entre la biodisponibilité des contaminants et les réponses du périphyton afin d'établir les bases d'un nouvel outil écotoxicologique d'évaluation du risque écologique que posent les métaux.

Résultats attendus et retombées escomptées

Ce projet sera réalisé à la fois en conditions naturelles et contrôlées (mésocosmes) et permettra :

  1. De construire un modèle prédictif de la contamination métallique du périphyton en fonction des variables physico-chimiques (pH, dureté, spéciation chimique, etc.);
  2. D'intégrer les données obtenues dans le Nord au modèle prédictif;
  3. D'explorer les liens entre la contamination métallique et les déformations observées dans les frustules de diatomées;
  4. De quantifier les impacts de variables propres aux sites nordiques (température faible ; heures d'ensoleillement) sur l'accumulation et les effets des métaux sur le périphyton.

Ce projet de recherche permettra de mieux comprendre l'accumulation des métaux dans le périphyton et ses effets sur celui-ci en milieu nordique. Plus spécifiquement, de l'information essentielle au développement du bioindicateur sera récoltée (ex. : influence des paramètres physico-chimiques, caractéristiques du périphyton en milieu nordique, lien entre l'accumulation et les effets des contaminants sur les assemblages de diatomées). Les connaissances acquises lors de ce projet conduiront au développement d'un indice multimétrique de pollution métallique permettant une meilleure évaluation du risque écotoxicologique. Cet outil sera intéressant pour les gestionnaires de l'environnement puisqu'il permettra d'évaluer l'intégrité biologique des écosystèmesaquatiques avant/après l'implantation de nouveaux sites miniers et facilitera l'évaluation du succès des travaux de restauration.

Appel de propositions

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