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Méthodes de modélisation et de surveillance visant à évaluer la capacité de charge écologique de la conchyliculture

Examen par les pairs régional – région du Pacifique

Du 8 au 12 mars 2021
Réunion virtuelle

Présidente : Cher Lacoste

Contexte

En Colombie-Britannique, la conchyliculture est principalement pratiquée sur la côte ouest de l'île de Vancouver et dans le détroit de Georgie, la plupart des sites de production les plus prolifiques se trouvant dans les secteurs du détroit de Baynes, de l'île Cortes et du bras Okeover. Même si la conchyliculture se pratique depuis plus de 100 ans en Colombie-Britannique, peu de recherches ont été effectuées sur la capacité écologique de production de mollusques et de crustacés dans ces prolifiques baies abritées. La production conchylicole dépend d'un équilibre entre la qualité de l'eau, l'hydrodynamique (renouvellement de l'eau de la baie) et l'approvisionnement en nourriture (plancton). Une évaluation de la capacité de charge est nécessaire pour évaluer cet équilibre et déterminer toute limite potentielle en raison d'une concurrence pour les ressources ou d'un changement dans le fonctionnement de l'écosystème.

La capacité de charge écologique (définie comme l'ampleur de l'activité liée à l'aquaculture qui peut être soutenue sans entraîner de changements inacceptables dans les processus écologiques, les espèces, les populations, les communautés et les habitats dans le milieu aquatique) peut être évaluée à l'aide de modèles mathématiques qui intègrent des interactions complexes entre les activités liées à l'aquaculture, la physiologie des bivalves et l'environnement. Les approches méthodologiques pour évaluer la capacité de charge varient selon les indices des processus, les modèles d'exploitations, les modèles spatiaux et les modèles de réseaux trophiques. Ces modèles utilisent des équations biogéochimiques (interactions nutriments-seston-bivalves) et hydrodynamiques (circulation de l'eau) de base de dimensions et de complexité variables. La plupart des modèles de capacité de charge se sont concentrés sur la dynamique du phytoplancton ou du seston organique et sur leur interaction avec les bivalves, en mettant l'accent sur la mesure dans laquelle les bivalves utilisent ces ressources alimentaires (relié à la capacité de charge écologique).

Les évaluations de la capacité de charge et les seuils de gestion potentiels des indicateurs sont propres aux baies, ce qui reflète la pertinence des modèles hydrodynamiques et des caractéristiques à l'échelle de la baie sur le fonctionnement de l'écosystème. Les indices fondés sur la comparaison de processus océanographiques et biologiques clés ont servi d'approximation de la capacité de charge des sites d'élevage de bivalves. Ces indices comparent la demande en énergie des populations de bivalves (selon les taux de filtration) et la capacité de l'écosystème à reconstituer ces ressources. De plus, les méthodes de surveillance associées aux indicateurs potentiels de capacité de charge peuvent fournir une base de référence pour un futur programme de surveillance de l'écosystème. En se fondant sur les renseignements recueillis dans le cadre des programmes de surveillance à long terme, les seuils de gestion réglementaires pour les indicateurs écologiques pourraient être établis. Ces indicateurs peuvent comprendre l'indice de condition des mollusques et crustacés, la qualité des sédiments intertidaux (redox) et l'épuisement des particules alimentaires en suspension (seston, plancton).

Les approches de modélisation aux capacités de charge des mollusques et crustacés ont été examinées dans le cadre d'un examen régional par les pairs du Secrétariat canadien de consultation scientifique (SCCS) dans la région du Golfe en 2015, « Capacité de charge de la conchyliculture en ce qui concerne la mytiliculture dans la baie Malpeque, à l'Île-du-Prince-Édouard » (MPO 2015, Filgueira et al. 2015). Le résultat de l'examen de 2015 a été la détermination d'un modèle à haute résolution, spatialement explicite (p. ex. le modèle des volumes finis d'océanologie côtière [FVCOM] – Modèle de l'écosystème de la culture des bivalves) comme l'approche la plus efficace pour évaluer la capacité de charge écologique de la conchyliculture.

En raison de l'importance de l'influence des conditions environnementales locales sur le fonctionnement des écosystèmes, les études sur les capacités de charge sont propres à chaque écosystème. Dans la région du Pacifique, le FVCOM sera combiné à un modèle de l'écosystème de la culture des bivalves (BiCEM) ayant recours à la théorie du bilan énergétique dynamique (BED) pour simuler la physiologie des bivalves et leurs interactions avec l'écosystème. Le modèle combiné sera d'abord appliqué au détroit de Baynes. Comme la Division de la gestion de l'aquaculture du MPO a désigné le détroit de Baynes comme site prioritaire en 2009, en fonction de son statut de production, le Secteur des sciences du MPO a effectué un suivi en acquérant des données de recherche pertinentes à l'appui d'une évaluation de la capacité de charge. En conséquence, cette approche de modélisation met l'accent sur l'approche nutriment-plancton-zooplancton traditionnelle avec l'ajout de sous-modèles de bivalves. L'inclusion d'autres composantes de pêches commerciales, récréatives et autochtones ou une évaluation d'assimilation benthique nécessiterait une autre approche de réseau trophique et d'assimilation benthique, ce qui augmenterait la complexité et l'incertitude des résultats qui sont pertinents pour les mollusques et crustacés.

La Direction générale de la gestion de l'aquaculture du MPO a demandé à la Direction des sciences de fournir des conseils sur les méthodes de surveillance et de modélisation nécessaires pour déterminer les répercussions potentielles des nouvelles demandes (ou des demandes existantes modifiées) de conchyliculture sur la capacité de charge écologique d'une zone précise. L'évaluation et l'avis découlant de cet examen régional par les pairs du SCCS) seront utilisés pour élaborer des cadres décisionnels afin de faciliter la gestion des nouvelles demandes (ou des demandes existantes modifiées) de conchyliculture.

Objectifs

Le documents de travail suivant sera examiné et servira de fondement aux discussions et aux avis sur les différents objectifs énumérés ci-après.
T. Guyondet, M.V. Krassovski, T.F. Sutherland, M.G.G. Foreman, and R. Filguiera. An  ecological carrying capacity assessment for shellfish aquaculture in Baynes Sound. Document de travail 1 du CASP 2013AQU06 (Objectifs 1-3).

T.F. Sutherland, T. Guyondet, R. Filgueira, M.V. Krassovski, and M.G.G. Foreman. Monitoring methods to support area-based bivalve aquaculture management in the Pacific region. Document de travail 2 du CASP 2013AQU06 (Objectif 4).

Les objectifs de cet examen sont les suivants :

  1. Évaluer la précision hydrodynamique de la composante du modèle du FVCOM et discuter de l'applicabilité biologique de la composante biogéochimique (BiCEM) dans le modèle combiné du détroit de Baynes.
    1. Comparer les propriétés de l'eau modélisées et observées.
    2. Déterminer les incertitudes et les conséquences liées à la disponibilité des données et au paramétrage de modélisation à l'aide d'analyses de sensibilité pour cette application dans la région du Pacifique de FVCOM-BiCEM.
  2. Évaluer la capacité de charge écologique de la conchyliculture dans le détroit de Baynes à l'échelle de la baie à l'aide d'un modèle couplé hydrodynamique et biogéochimique spatialement explicite (FVCOM-BiCEM).
  3. Inclure une évaluation de l'influence possible des demandes de nouveaux sites sur les fermes existantes entre les différentes échelles spatiales aux fins d'utilisation dans la prise de décisions de gestion en ce qui a trait aux installations de conchyliculture.

Recommander des méthodes de surveillance, y compris des protocoles sur le terrain et en laboratoire, aux fins d'utilisation par des organismes de réglementation, l'industrie et des membres du personnel scientifique. Recommander des indicateurs et déterminer/décrire les changements connus associés aux mollusques et crustacés.

Publications prévues

Participation prévue

Références

Avis

La participation aux réunions d'évaluation par les pairs du SCCS est sur invitation seulement.

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