Avis scientifique 2021/036
Approche des méthodes de modélisation et de surveillance pour évaluer la capacité de charge écologique des bivalves dans le détroit de Baynes (Colombie-Britannique)
Sommaire
- Les évaluations de la capacité de charge écologique sont généralement réalisées à l’aide de modèles mathématiques qui intègrent des interactions complexes notamment de facteurs physiques et biologiques. En raison de l’importance de l’influence des conditions environnementales locales sur le fonctionnement des écosystèmes, les études sur la capacité de charge sont propres à chaque site. Ces modèles sont réalisés en fonction de chaque site et sont validés à l’aide de données d’observation.
- Cette évaluation s’est appuyée sur deux modèles numériques pour intégrer ces interactions complexes à l’aide d’un modèle 4D à haute résolution. Le modèle des volumes finis d’océanologie côtière (FVCOM) a été combiné à un modèle de l’écosystème de la culture des bivalves (BiCEM) faisant notamment appel à la théorie du bilan énergétique dynamique (BED) pour simuler la physiologie des bivalves et leurs interactions avec l’écosystème.
- Ce modèle de capacité de charge s’est concentré sur la biogéochimie et l’écosystème pélagique des niveaux trophiques inférieurs (plancton et seston organique) et sur leur interaction avec les bivalves d’élevage, en mettant l’accent sur la mesure dans laquelle les bivalves utilisent ces ressources alimentaires. Le modèle a incorporé des huîtres creuses du Pacifique d’élevage et des palourdes japonaises sauvages et d’élevage afin de représenter une plus grande diversité de la population de bivalves.
- Cinq scénarios ont été envisagés pour évaluer les changements prévus par le modèle des propriétés de l’eau décrits ci-dessus : 1) aucune aquaculture (concessions supprimées); 2) conditions actuelles (production aquacole de 2016-2017); 3) conditions actuelles plus production maximale de toutes les concessions; 4) expansion (nouvelles demandes); et 5) expansion plus production maximale de toutes les concessions.
- Les scénarios ont fourni des prédictions modélisées des changements de l’écosystème pélagique (chlorophylle-a, productivité primaire nette, carbone organique particulaire, azote organique particulaire et zooplancton) attribuables aux populations de bivalves d’élevage du détroit de Baynes, en fonction de la variation naturelle et du tiers de la production primaire. Les seuils des changements inacceptables sont définis par la direction en tenant compte du contexte local.
- La capacité de charge écologique des bivalves dans le détroit de Baynes ne serait dépassée dans aucun scénario, scénario 5 compris (expansion plus production maximale). Les résultats modélisés indiquent que les concessions conchylicoles existantes et les augmentations potentielles futures des concessions conchylicoles peuvent être soutenues sur le plan écologique dans le détroit de Baynes, mais qu’il convient de procéder graduellement et parallèlement à des activités de surveillance, en se concentrant sur les zones où une forte densité d’aquaculture existe déjà (baies Mud, Fanny et Deep).
- Les indicateurs et les variables d’appui permettant d’évaluer les changements dans la population de mollusques ainsi qu’au sein de l’écosystème environnant sont présentés, ainsi que les méthodes de surveillance de la collecte d’échantillons sur le terrain et de réalisation d’analyses de laboratoire congruentes (document de recherche distinct). Ces outils sont destinés à orienter l’élaboration de futurs programmes de surveillance.
- La modélisation se fondait sur un ensemble de données de 2016-2017 qui faisaient état d’une année anormalement chaude par rapport aux données historiques. L’augmentation du mélange de la colonne d’eau et de la production de phytoplancton peut être atténuée en 1) augmentant la résolution horizontale du quadrillage du modèle dans les zones à la topographie abrupte et 2) incluant des apports fluviaux supplémentaires. Des renseignements supplémentaires sur les densités de bivalves et des données sur le zooplancton amélioreraient la précision du modèle.
- Le paramétrage individuel et le couplage des modèles FVCOM-BiCEM en résultant ont constitué une nouvelle approche permettant d’obtenir un modèle couplé hydrodynamique et biogéochimique à haute résolution et spatialement explicite en 4D, ce qui a donné lieu à une approche efficace pour évaluer la capacité de charge écologique de la conchyliculture.
- Cette approche de modélisation associant la physique et la biologie est recommandée comme méthode pour évaluer la capacité de charge écologique de la gestion de l’aquaculture sur d’autres sites potentiels envisagés pour des demandes aquacoles propres au site.
Le présent avis scientifique découle de l’examen par les pairs régional(e) du 8 au 12 mars 2021 sur les Méthodes de modélisation et de surveillance visant à évaluer la capacité de charge écologique de la conchyliculture. Toute autre publication découlant de cette réunion sera publiée, lorsqu’elle sera disponible, sur le calendrier des avis scientifiques de Pêches et Océans Canada (MPO).
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