Comparaison de la modélisation des dépôts hydrodynamique et fondée sur le système d’information géographique (SIG) aux fins de prévision des empreintes des cages de poissons à nageoires d’eau douce

Description

Les organismes de réglementation de l’aquaculture exigent fréquemment qu’un modèle de dépôts accompagne les demandes de permis pour de nouveaux sites et appuie les demandes de changements aux quotas et à la production d’aliments. Le modèle DEPOMOD, qui sert à prédire l’étendue et le volume des dépôts de déchets solides provenant des fermes d’élevage et les effets environnementaux connexes, est le modèle le plus couramment utilisé. Dans les systèmes d’eau douce, le modèle DEPOMOD n’est pas en mesure de prédire avec précision certains paramètres, et il faut beaucoup de temps pour établir des prévisions avec ce modèle. De plus, il faut acheter des logiciels spécialisés et obtenir des permis pour recueillir et analyser de grandes quantités de données. Bien qu’il existe d’autres processus de modélisation, comme le modèle FVCOM, ils ont aussi tendance à requérir de nombreuses données et à être coûteux, ce qui entraîne la nécessité d’explorer d’autres processus de modélisation plus pratiques pour les systèmes d’eau douce. Plus particulièrement, une approche de modélisation qui intègre les mouvements des cages, tout en se concentrant moins sur les détails des processus hydrodynamiques, pourrait prévoir les empreintes avec une précision semblable, et à un coût moindre. De plus, si cette approche s’avère prometteuse, on pourrait, à l’avenir, se pencher sur la conception de normes d’amarrage en tant que moyen de réduire au minimum les répercussions des dépôts sur le milieu benthique.

Ce projet visait à utiliser les ensembles de données existants afin de comparer les erreurs statistiques de la modélisation des dépôts à l’aide du modèle DEPOMOD à celles d’un modèle fondé sur le SIG (MSDM) intégrant les mouvements des cages. Ces renseignements pourront ensuite être utilisés pour élaborer un nouveau programme informatique de base qui estimera de façon plus précise l’empreinte des dépôts d’une ferme d’élevage en cage selon l’utilisation et la qualité des aliments, la taille de la production, les vitesses de courant actuelles et la bathymétrie.

Constatations

Les prévisions réalisées à l’aide des modèles DEPOMOD et MSDM ont été comparées aux mesures des dépôts de carbone au niveau des pièges à sédiments dans deux fermes d’élevage du lac Huron. L’erreur de modèle moyenne était plus faible pour le MSDM que pour le modèle DEPOMOD, ce qui indique qu’il est justifié d’élaborer davantage cette approche. À l’avenir, le modèle doit être rajusté de façon à ce qu’il répartisse les déchets déposés sur l’ensemble de la surface de l’eau des cages. Le codage d’entrée du modèle actuel fait entrer tous les déchets au centre des cages et produit des prédictions irréalistes de bas niveau à certains endroits sous des artéfacts de cage, ce qui a eu une incidence négative sur nos mesures de diagnostic du modèle.

Un modèle de dépôts fonctionnel et accepté devrait permettre aux organismes de réglementation de prendre des décisions objectives fondées sur la science quant à la pertinence des nouvelles fermes d’élevage, et de défendre les décisions de délivrance de permis auprès du public et de l’industrie.

Nom du programme

Programme coopératif de recherche et développement en aquaculture (PCRDA)

Années

Un an : 2018-2019

Chercheur principal

Cheryl Podemski, chercheuse scientifique, Pêches et Océans Canada, Institut des eaux douces, Région du Centre et de l’Arctique
Courriel : cheryl.podemski@dfo-mpo.gc.ca

Membres de l’équipe

Jamie Raper, spécialiste des sciences physiques, Pêches et Océans Canada, Institut des eaux douces, Région du Centre et de l’Arctique
Gord Cole, copropriétaire, Aqua-cage Fisheries

Collaborateurs

Jamie Hooft, scientifique principale, Aqua-cage Fisheries Ltd.