Document de recherche 2015/064
Transport et dispersion des agents thérapeutiques des bains contre le pou du poisson à partir des parcs en filet et des bateaux viviers des installations salmonicoles
Par F.H. Page, R. Losier, S. Haigh, J. Bakker, B.D. Chang, P. McCurdy, M. Beattie, K. Haughn, B. Thorpe, J. Fife, S. Scouten, D. Greenberg, W. Ernst, D. Wong, et G. Bartlett
Résumé
Les bains de traitement utilisés contre le pou du poisson en salmoniculture entraînent le rejet des eaux du bain contenant le pesticide dans l’environnement ambiant. Les conséquences de ces rejets sur les organismes non ciblés dans le milieu récepteur dépendent de la dilution et de la toxicité des agents thérapeutiques, ainsi que de l’exposition ou non des organismes non ciblés à l'agent thérapeutique libéré. Le présent rapport résume les travaux menés en 2010 pour mesurer et modéliser le transport et la dispersion des effluents de pesticide issus des traitements contre le pou du poisson appliqués dans des parcs en filet d’entreprises salmonicoles commerciales au Nouveau-Brunswick, dans la partie sud-ouest de la baie de Fundy, dans l’est du Canada. Ces travaux visaient à placer des bâches ou des jupes sur les parcs en filet et à utiliser des bateaux viviers. Des études sur le terrain ont été réalisées dans des fermes salmonicoles locales lors d’une pullulation active et particulièrement grave de poux du poisson. Dans tous les cas, de la fluorescéine, employée seule ou en combinaison avec un pesticide, a été ajoutée à l’eau de traitement, qui contenait des saumons destinés au commerce. La concentration du colorant et, par moments, du pesticide a été mesurée dans l’eau de traitement avant son rejet dans l’environnement récepteur et pendant plusieurs heures après le rejet. Les traitements étaient accompagnés de mesures de l’évolution temporelle des distributions horizontales et verticales de la concentration de colorant, et de mesures des courants marins prises à l’aide de courantomètres amarrés et de bouées dérivantes GPS proches de la surface.
L’objectif du présent rapport est de résumer les données sur la dilution et le transport du colorant rejeté recueillies dans le cadre des études sur le terrain. Le rapport est organisé en cinq sections principales : la section un dresse brièvement le cadre des travaux; la section deux décrit le processus de traitement dans les parcs en filet et le travail mené avec des parcs en filet munis de bâches ou de jupes; la section trois décrit le processus de traitement à l’aide d'un bateau vivier et le travail effectué dans le cadre des traitements nécessitant l’utilisation de bateaux viviers; la section quatre décrit les résultats des analyses chimiques des échantillons d’eau recueillis au cours des études de traitement et lors d’expériences en laboratoire avec des pesticides; la section cinq résume les travaux et présente quelques conclusions préliminaires.
Le processus visant à appliquer un bain de traitement dans un parc en filet muni d’une bâche ou d’une jupe comporte plusieurs étapes. D’abord, le périmètre extérieur de la cage à poissons est plongé à une profondeur d’environ 3 à 4 mètres. Puis, on déploie soit une bâche autour et sous le filet, soit une jupe autour du filet. Ensuite, on pompe le pesticide dans l’eau de traitement, dans laquelle il est censé se mélanger sous l’effet des mouvements des poissons et du mouvement d’eau provoqué par le système d’oxygénation. Enfin, on retire la bâche ou la jupe à la fin de la période de traitement, la cage peut redescendre à la profondeur normale et le pesticide commence à quitter la cage et à se propager par advection dans l’eau environnante. Pendant les études sur le terrain, on a ajouté du colorant aux parcs en filet munis d’une bâche ou d’une jupe au cours du traitement pour visualiser l’eau traitée à l'intérieur et à l’extérieur du volume traité. On a mesure la distribution horizontale et verticale du colorant après le rejet des parcs en filet traités. Les données indiquent que le taux de dispersion horizontale dépassait initialement celui estimé par la relation empirique du modèle Okubo pour l’étalement temporel d’une substance rémanente dans les eaux côtières, mais environ une heure après le rejet, la zone occupée par la substance rejetée avait évolué à un taux similaire à celui prévu par le modèle Okubo. On a mesuré les concentrations du colorant et du pesticide dans le temps après le rejet : la substance rejetée est diluée par un facteur d’environ 10 après 30 minutes, un facteur de 100 après 1 heure et un facteur de 1000 après 3 heures. Un modèle de suivi des particules passives axé sur le modèle de circulation de l’eau dans un volume fini dynamique des eaux côtières pour la zone locale a été utilisé pour prédire l’advection et la dispersion de l’eau de traitement dans l’eau environnante. Le modèle donne une estimation raisonnable des distributions horizontales observées du colorant rejeté, mais n’a pas été efficace pour les distributions verticales.
Dans le sud-ouest du Nouveau-Brunswick, les bateaux viviers sont utilisés pour traiter les saumons contre le pou du poisson. Un bateau vivier est un bâtiment de 100 à 200 pieds de long dont les soutes peuvent être remplies d’eau. Les soutes sont appelées « viviers » et l’eau qui s’y trouve est remise en circulation et aérée mécaniquement. Pendant un traitement contre le pou du poisson, les poissons sont pompés dans les viviers, où ils sont traités avec les pesticides. Lorsque l’eau est expulsée des viviers, elle est pompée par un ou plusieurs tuyaux (ayant chacun un diamètre d’environ 12 à 14 pouces) qui sortent par le côté ou le fond du bateau. Le débit de pompage varie suivant les bâtiments. Lors de l’étude, on a ajouté le colorant à l’eau de traitement conjointement au pesticide afin de pouvoir observer l’évolution temporelle du colorant dans le vivier du bateau et de mesurer l’évolution temporelle de la concentration, la surface horizontale et la distribution verticale du colorant dans le jet de rejet généré par les traitements appliqués à l’aide de bateaux viviers. Les données indiquent que les rejets liés aux traitements appliqués à l’aide de bateaux viviers sont quantitativement cohérents avec la dynamique des jets et sont dilués plus rapidement que ceux provenant des traitements appliqués dans les parcs en filet. On a observé que la dynamique des rejets varie suivant les bateaux viviers, ce qui s’explique par le fait que chaque bateau vivier possède des caractéristiques structurelles uniques et des caractéristiques de rejet différentes. On a étudié un modèle de suivi des particules passives axé sur la circulation générée par le FVCOM afin de prédire la dispersion de l’eau de traitement dans l’eau environnante, mais la conclusion a été que dans son état actuel, le modèle est incapable de fournir une estimation raisonnable de la trajectoire horizontale du panache de colorant.
Bien que l’objectif de ces travaux soit de mieux connaître la distribution, le mélange, le transport et la dispersion des pesticides, les résultats résumés précédemment concernent la distribution, le mélange, le transport et la dispersion de la fluorescéine. Les analyses des échantillons d’eau recueillis dans les panaches de colorant et de pesticide rejetés et les résultats des expériences en laboratoire indiquent qu’il existe une corrélation linéaire entre les concentrations de pesticide (azaméthiphos et deltaméthrine) et de colorant, mais que la dégradation du peroxyde d’hydrogène est très lente et négligeable sur une échelle de quelques heures.
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