Document de recherche 2016/039
Passage en amont et entraînement des poissons aux barrages hydroélectriques : enseignements tirés du réseau HydroNet du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) 2010-2015
Par Lee F.G. Gutowsky, Philip M. Harrison, Ana Silva, Eduardo G. Martins, Michael Power, David Z. Zhu, Steven J. Cooke
Résumé
Les écosystèmes des rivières ont besoin d'être reliés les uns aux autres afin de préserver des habitats productifs, alors que la production d'hydroélectricité exige que le flux des rivières soit stocké, dévié et passé dans des turbines. De toute évidence, ces deux exigences se contredisent. Cependant, des progrès en matière de technologie, d'ingénierie et de biologie ont contribué à résoudre ces questions. HydroNet, qui est financé par une subvention du Réseau stratégique pour les océans du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et une subvention du Programme de recherche et développement coopératif, a été conçu afin d'étudier les principales variables reliées à l'hydroélectricité et qui touchent la capacité de production des habitats du poisson autour des installations hydroélectriques. Cela comprenait l'étude des corrélations écologiques et comportementales du passage des poissons en amont (comme aux passes à poissons conçues pour le déplacement bidirectionnel du poisson après avoir franchi des barrières, notamment des barrages) et de l'entraînement des poissons adultes (le processus par lequel les poissons sont déplacés des réservoirs par structures de déviation de l'eau aux barrages). Ici, nous résumons et faisons la synthèse des résultats provenant de nombreuses études entreprises grâce aux subventions d'HydroNet. Nous produisons une liste des enseignements tirés de cette synthèse afin d'aider à orienter les futures études sur le passage et l'entraînement des poissons au Canada et à l'étranger. Les recherches ont été menées à la passe Vianney-Legendre sur la rivière Richelieu au Québec et au barrage Mica sur le réservoir Kinbasket en Colombie-Britannique (Canada). Dès le départ, les deux problèmes de recherche ont été abordés grâce à la collaboration avec les ingénieurs et les biologistes qui ont produit les résultats en supposant que des évaluations éclairées nécessitent une compréhension approfondie des composantes physiques et biologiques qui se rapportent au passage en amont et à l'entraînement. À l'aide d'un certain nombre de techniques comprenant la télémesure et la modélisation dynamique numérique des fluides, on a déterminé que l'efficacité des passes à poissons était fortement dépendante de la physiologie propre à chaque espèce et des conditions hydrauliques présentes partout dans la structure. En plus, des éléments probants ont permis d'attester que certaines espèces de poissons frayaient en aval du barrage; par conséquent, le passage des poissons n'est peut-être pas toujours nécessaire. Les futures recherches sur les passes à poissons pourraient tirer profit de la collaboration entre les ingénieurs et les biologistes pour aider à concevoir des passes à poissons et à améliorer l'efficacité du passage. De plus, il est nécessaire d'examiner dans quelles conditions le passage des poissons est nécessaire et quelles cibles en matière d'efficacité du passage sont nécessaires pour un système donné. La modélisation dynamique numérique des fluides et la télémétrie acoustique ont démontré que l'entraînement dépendait du comportement et de l'écologie spatiale de l'espèce. Les poissons ont été entraînés pendant l'hiver, lorsque le système était isotherme, et que les activités du barrage auraient un effet minimal sur les régimes thermiques. Tout comme nos recommandations en matière de recherche sur les passes à poissons, les études sur l'entraînement devraient comprendre des relations de collaboration, utiliser les nouvelles technologies et examiner la façon dont les activités hydroélectriques et la conception des structures de déviation de l'eau ont une incidence sur l'entraînement. Cette synthèse de recherche devrait permettre de contribuer grandement à la compréhension des corrélations physiques et comportementales du passage des poissons et de l'entraînement aux barrages. Nous espérons que certains des enseignements tirés permettront d'orienter les recherches futures afin de mieux harmoniser les objectifs en matière de développement énergétique avec les conditions écologiques et hydrauliques qui permettent de maintenir la capacité de production des habitats du poisson autour des installations hydroélectriques.
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