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Le bassin versant de la rivière Boyer

Un petit bassin versant agricole sous haute surveillance

Une étude menée par le ministère de l’Environnement en 1998 à partir de données recueillies entre 1971 et 1996 a permis de dresser un état général de la qualité des eaux et du milieu aquatique de la rivière Boyer. Plusieurs autres mesures effectuées par la suite ont été plus récemment interprétées. Le document suivant présente l’essentiel des résultats obtenus.


Résumé : Un petit bassin versant agricole sous haute surveillanceRivière Boyer en aval du pont de la route 132 (Source: MENV)

Il y a 40 ans, la rivière Boyer abritait une vie aquatique riche et diversifiée. Les riverains pouvaient s’y baigner et y pêcher. L’éperlan arc-en-ciel venait s’y reproduire près de l’embouchure. Il déposait ses œufs sur les graviers propres du fond du lit de la rivière. La pêche à l’éperlan était très prisée dans la rivière avant d’être interdite en 1977. Depuis, l’agriculture s’est beaucoup développée dans ce petit bassin versant. Même si les pressions urbaines et industrielles sont restées faibles, les modifications apportées au milieu par l’agriculture ont profondément perturbé l’équilibre des écosystèmes aquatiques. Aujourd’hui, les cours d’eau du bassin souffrent d’un apport excessif de substances nutritives et sont envasés. Ils n’abritent plus une flore ni une faune remarquable mais sont au contraire soumis à des problèmes d’eutrophisation. L’éperlan, le grand brochet, l’anguille, tout comme dix autres espèces de poissons, ont désormais déserté le cours de la rivière Boyer. Les riverains ne s’y baignent plus. Les eaux de la nappe phréatique étant en relation avec celles de la rivière, la pollution diffuse menace aussi l’approvisionnement en eau potable. Face au constat de cette dégradation rapide, les intervenants locaux avec le support des ministères concernés ont regroupé leurs efforts au sein du Groupe d’Intervention pour la Restauration de la Boyer (GIRB). Depuis 1992, ils ont entrepris des travaux de restauration de la rivière et des actions de sensibilisation sur la modification des pratiques agricoles. A proximité immédiate de Québec, ce petit bassin fait l’objet d’un suivi particulier. Son débit et l’évolution de la qualité de ses eaux sont mesurés de manière automatique et à haute fréquence. Souhaitons que son étude nous enseigne sur les erreurs à ne plus reproduire !

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Présentation : Un petit bassin versant à vocation agricole

Description du bassin versant

Carte - localisation

Situation géographique 

Région Chaudière-Appalaches

Source de la rivière 

Rivière Boyer nord : Au nord de Saint-Anselme

Rivière Boyer sud : Au sud-est de Honfleur

Embouchure de la rivière 

Rive sud du fleuve Saint-Laurent, 30 km à l’est de Québec

Superficie totale

217 km²

Longueur du cours d’eau 

32 km pour le tronçon principal, 345 km, au total, avec les affluents

Principaux affluents

3 principaux ( les rivières Boyer Nord, Boyer Sud et le ruisseau du Portage) alimentés par de nombreux petits affluents

Caractéristiques hydrographiques 

Pente et débit

La pente générale de la rivière  Boyer sud (10,6 m/km) est supérieure à celle de la Boyer nord (5,1 m/km) et à celle de la Boyer (2,3m/km).
Débit moyen à l’embouchure : 4,24 m³/s.

Caractéristiques particulières 

Présence de méandres dans la partie centrale non modifiée. Nombreux aménagements hydrauliques (250 km de cours d’eau rectifiés pour améliorer la capacité d’évacuation et le drainage des parcelles riveraines).

Principales pressions exercées 

Pressions urbaines 

Moins de 1% du territoire urbanisé : 4 100 résidents sont répartis dans huit municipalités. Deux d’entre-elles déversent leurs effluents après traitement dans la rivière Boyer. Il s’agit de Honfleur dont les eaux usées sont traitées par un étang aéré construit en décembre 1999 et de Saint-Charles. Sa station d’épuration de type boues activées, construite en 1987, a subit des travaux d’amélioration en 1995 et a reçu un avis de conformité en mars 1996. Les autres localités rejettent leurs effluents dans la rivière Etchemin, la rivière du Sud ou dans le fleuve Saint-Laurent.

Pressions agricoles 

Une vocation nettement agricole : Le territoire est à 60% occupé par l’agriculture et à 40% occupé par la forêt ( 50% en érablière, 35% en forêt mixte et 15% en résineux). Selon les fiches d’enregistrement de 1995, 275 fermes cultivent 13 289 ha. On recense 23055 unités animales, principalement des porcs (55%) et des bovins (38%). La densité moyenne atteint 1,8 UA/ha.

Pressions industrielles 

Des pressions faibles : 14 entreprises sont répertoriées, 12 à Saint-Charles, 2 à Honfleur. L’unique établissement industriel considéré comme polluant, un ancien abattoir de volailles, a fermé en 1995. Il a été transformé en 1997 en un centre de préparation de mets cuisinés dont les effluents sont traités par la station d’épuration de Saint-Charles.

Carte - Occupation du territoire

Composition des cultures / Composition du cheptel

Usages 

Activités récréatives

Pêche sportive

Pêche à l’éperlan pratiquée en aval de la rivière jusqu’en 1977 et pêche à l’anguille et au brochet anciennement pratiquée. Ces espèces ont désormais déserté la rivière.
Pêche à la carpe dans la rivière et pêche à la perchaude dans le lac Saint-Charles.

Plaisance

Planche à voile et canotage sur le lac Saint-Charles.

Baignade

Existence d’anciens sites non fréquentés à cause de la qualité des eaux.

Eau potable

Prises d’eau

Pas de prise en rivière. Dans le bassin, l’eau potable est pompée dans les nappes souterraines. On recense 2 captages souterrains (alimentation de la municipalité de Saint-Charles), 270 puits de forage et quelques puits de surface.

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Problématique et enjeux : agriculture au coeur des enjeux environnementaux

Entre 1960 et 1990, la qualité de l’eau et du milieu aquatique de la rivière s’est beaucoup dégradée. Les différents aménagements réalisés dans le bassin ont généré chacun des effets négatifs qui, cumulés les uns aux autres, sont à l’origine de cette dégradation rapide. Les nombreux travaux hydrauliques (drainages, redressements…) combinés à un développement rapide et important des activités agricoles dans les secteurs en amont, ont entraîné un apport massif de substances nutritives aux cours d’eau et un envasement des fonds tout en fragilisant les rives et en menaçant les sites de fraie. L’absence ou l’insuffisance de bandes riveraines et la disparition des milieux humides lors des aménagements de cours d’eau à des fins agricoles nuisent à la reproduction de la sauvagine, à la survie des couvées et à la diversité de la faune riveraine. Malgré des interventions récentes d’assainissement en milieu urbain et agricole, la qualité observée reste encore mauvaise. Seul un changement des mentalités et des pratiques culturales pourraient permettre un jour de reconquérir la qualité du milieu et de récupérer ou de recréer des zones d’usage. Les améliorations attendues tout comme la dégradation récente se produisent lentement à l’échelle humaine.

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État du milieu : Un équilibre profondément perturbé

IQBP 1999-2000IQBP : Une mauvaise qualité d'eau liée aux activités agricoles

En 1993-1994, la qualité des eaux de surface était mauvaise dans l’ensemble et très mauvaise dans certains secteurs. Ce classement résultait d’un enrichissement excessif en substances nutritives (azote et phosphore) et d’une contamination microbienne importante. Les activités agricoles et les rejets d’eaux usées des municipalités de Honfleur et de Saint-Charles pouvaient être à l’origine de ces résultats. En 1999-2000, même si les interventions d’assainissement prévues sont maintenant terminées, la qualité générale des eaux reste mauvaise ou très mauvaise. Dans l’ensemble du bassin, les teneurs en phosphore et en azote sont problématiques.

Dépassements des critères : Une qualité qui ne protège pas la vie aquatique et qui compromet les usages 

En 1993-1994, la qualité des eaux ne satisfaisait qu’en partie au développement de la vie aquatique. Elle n’était pas favorable à la baignade. De plus, dans certains secteurs de la rivière, la pratique d’activités générant un contact indirect avec l’eau (ex : canotage) n’était pas conseillée. La contamination bactérienne était souvent trop importante. Les teneurs élevées en phosphore dans l’ensemble des cours d’eau révélaient un enrichissement excessif en substances nutritives susceptible de provoquer un développement rapide des plantes aquatiques. Des mesures particulières du potentiel de fertilité de la rivière et du taux de chlorophylle A confirmaient l’existence de risque d’eutrophisation. En 1999-2000, les problèmes restent similaires. 90 % des concentrations en phosphore dépassent les seuils de protection de la vie aquatique. Même si les rejets des stations d’épuration de Saint-Charles et de Honfleur ne contribuent plus autant à la contamination des eaux, celle-ci reste encore importante.

Flux de pollution : Une rivière excédentaire en azote et phosphore

Azote

Phosphore

Flux (kg/ha.an)

16,8

0,9

Flux (tonnes/an)

365

20

Les quantités totales moyennes d’azote et de phosphore véhiculées par la rivière en une année sont le reflet d’une rivière drainant un territoire où s’exercent de fortes pressions agricoles. À titre d’exemple, les médianes des teneurs en azote et phosphore dissous mesurées en 1993-1994 dans la rivière Boyer étaient respectivement 29 et 14 fois supérieures à celles mesurées dans des cours d’eau naturels.

Les activités agricoles génèrent dans ce bassin un excédent en phosphore de 317 tonnes/an et un excédent en azote de 630 tonnes/an comparativement à 0,7 tonne de phosphore et 16,8 tonnes d’azote d’origine humaine. Cet excédent agricole représente une valeur d’environ 360 000 $ en engrais chimique, soit, environ 1300 $ par exploitant. À ce constat s’ajoutent des pertes de sols atteignant 11 t /ha/an dont 78 % des sédiments sont des particules arrachées aux champs.

Flux de pollution - Graphique

Des sédiments capables de relarguer du phosphore

En juillet 1996, les sédiments de la rivière ont été prélevés en 28 sites différents pour être analysés. Les résultats de cette étude (menée par Agriculture et Agroalimentaire Canada en collaboration avec le MAPAQ et l’INRS-Eau ) soulignent le degré très élevé de saturation en phosphore des sédiments. Celui-ci étant en partie biodisponible, les sédiments pourraient alors être une source de phosphore pour la rivière. L’étude met aussi en évidence le fait que les sédiments des cours d’eau affluents sont plus concentrés en azote, calcium, métaux de transition (Zn, Mn, Cu) et métaux lourds (Pb, Ni, Cd). Ces teneurs, quoique peu élevées, peuvent être mises en relation avec les pratiques de fertilisation et d’épandage de déjections animales.

Quelques herbicides décelés en faibles quantités

En 1993, un échantillonnage exploratoire de pesticides dans la rivière Boyer indiquait la présence en faibles concentrations de deux herbicides (l’atrazine provenant de cultures du maïs et le MCPA pouvant provenir des cultures de céréales). Sur ce petit bassin versant, la superficie des cultures sur lesquelles peuvent être appliqués ces produits est assez faible. Toutefois, la contamination par d’autres pesticides n’a pas été évaluée.

Une rivière en relation avec la nappe souterraine

Sur le bassin, la qualité des eaux souterraines subit en grande partie l’influence des pressions agricoles et influence à son tour la qualité des eaux de la rivière. Les résurgences souterraines alimentent plusieurs bras de la rivière. En période d’étiage, cet écoulement représente une partie importante du débit total des cours d’eau. Les teneurs élevées en phosphore mesurées en hiver dans la rivière pourraient être indicatifs d’une contamination possible des eaux de la nappe. La nappe phréatique logée dans les anciens dépôts marins est particulièrement vulnérable à la pollution. De fortes concentrations en nitrates ont été mesurées entre mai 1994 et 1995 au captage de la source Labrecque. Les teneurs observées variaient entre 3,3 mg/l et 10,1 mg/l. La norme de 10 mg/l a été dépassée ou approchée à deux occasions en novembre et décembre 1994. Ce fait est regrettable dans un bassin où la majorité de la population s’approvisionne à partir d’eau souterraine.

Un écosystème aquatique perturbé
  • Le fond de la rivière colonisé par des micro-algues résistantes à la pollution

Algues (Source: MENV)Les communautés d’algues microscopiques vivant dans le fond du cours d’eau appelées aussi périphyton ont été étudiées en juillet 1993. Un total de 49 taxons d’algues dont 24 taxons de diatomées ont été identifiés. Les observations ont révélé une faible diversité des algues dans la rivière, une diminution des espèces sensibles à la pollution et une abondance de plusieurs espèces particulièrement tolérantes à la pollution organique et à l’eutrophisation.

IBG 1993 - Indice biologique global

  • La disparition des larves d’insectes sensibles à la pollution

Dans le fond de la rivière, les mollusques, les vers et les larves d’insectes constituent la principale source de nourriture des poissons. En 1991 et 1993, le suivi des ces organismes benthiques a permis de constater l’état de santé de la rivière. En 1991, sur 37 km de cours d’eau, la santé de l’écosystème apparaît moyenne sur 28 km et faible sur 9km. En 1993, sur 42 km étudiés, la santé est jugée bonne sur 3 km, moyenne sur 18 km et faible sur 21 km. La carte montre une baisse des valeurs de l’IBG de l’amont vers l’aval. Cette baisse est liée à la disparition des espèces non tolérantes à la pollution. Elle reflète l’impact des rejets agricoles sur la communauté benthique.

  • Un milieu moins attrayant pour les poissons

Des inventaires réalisés en 1971 et 1992 ont permis de constater la disparition de 13 des 33 espèces de poissons du bassin versant et la diminution de l’abondance de 10 autres espèces. La mauvaise qualité de l’eau et la dégradation de l’habitat des poissons (envasement et reprofilage de la rivière) semblent expliquer l’appauvrissement de la faune.

  • Le cas particulier de l’éperlan…

Éperlans (Source: MENV)L’éperlan venait se reproduire dans les deux derniers kilomètres de la rivière. Il subissait une pression de pêche importante jusqu’en 1977. 

L’envasement, le développement des algues ainsi que la présence de certaines substances olfactives dans les eaux de la rivière pourraient expliquer le fait qu’il ait déserté la rivière dans les années 80.

  • Moins d’oiseaux, d’amphibiens et de reptiles sur les berges

Depuis plusieurs années, on observe une faible production et un faible taux de reproduction de la faune riveraine en milieu agricole et particulièrement dans les zones herbacées. Bien qu’il n’y ait pas d’indications claires en terme de baisse d’abondance, il est probable que la décroissance de certaines espèces aviaires soit compensée par l’introduction d’autres espèces venues d’ailleurs pour essayer de nicher sur le territoire. Les modifications apportées au milieu par l’agriculture ont favorisé une expansion des principales espèces de prédateurs (ratons laveurs, moufettes, renards). Ceux-ci menacent maintenant la nidification des canards nicheurs.

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Tendances : Une baisse relative de certaines teneurs

L’analyse des séries de données chronologiques de 1988 à 1998 a permis de déceler des tendances d’évolution à la baisse de la turbidité et des teneurs en phosphore total et en coliformes fécaux dans la partie aval de la rivière. Les médianes des concentrations estivales de 1999-2000 ne confirment qu’en partie ces diminutions. Même si en temps normal les concentrations sont un peu plus faibles, on observe de nombreux pics de concentrations reliés aux événements pluviométriques.

Problèmes résiduels : Des secteurs plus touchés que d'autres mais une pollution qui se cumule

Carte - Les sous-bassinsDans le sous-bassin de la Boyer sud, la concentration des élevages est importante. La densité animale atteint 2,5 Ua/ha. L’élevage de porc est dominant. Ces activités génèrent des excédents importants en azote et phosphore. Les pressions urbaines, jugées négligeables avant 1999, le sont d’autant plus depuis la mise en service de la nouvelle station d’épuration de Honfleur. Le cours d’eau est principalement alimenté par la nappe phréatique.

Le sous-bassin de la Boyer Nord fait l’objet d’un suivi particulier. Le ministère de l’Environnement a implanté dans ce secteur une station automatique mesurant en haute fréquence la pluie, le débit et la qualité de l’eau de la rivière. Il effectue aussi de nombreux prélèvements ponctuels. Ce suivi permet de mieux évaluer les quantités de nitrate et phosphore qui transitent dans la rivière suite au lessivage des terres agricoles. Les taux mesurés sont importants et similaires aux teneurs observées dans la Boyer Sud malgré une densité animale plus faible dans ce secteur. La présence de contamination fécale pourrait signifier l’existence d’un problème d’entreposage du purin le long du ruisseau Vallières.

Le sous-bassin du Portage abrite une densité animale deux fois plus faible comparé aux secteurs plus en amont. L’eau reste cependant fortement chargée en phosphore. La concentration en nitrate, quoique plus faible, est encore cinq fois plus élevée que la normale. Les importants travaux d’aménagement de cours d’eau réalisés dans ce secteur (98 % de la longueur) ont modifié les conditions d’écoulement des eaux, favorisant le drainage des terres et un apport plus rapide de phosphore à la rivière.

Rivière Boyer à l’embouchure: Dans ce secteur où la densité animale est la plus faible, la qualité mesurée reste mauvaise. On observe une baisse de concentrations en nitrates mais les teneurs en phosphore augmentent de l’amont vers l’aval. Les pressions agricoles qui s’exercent sur l’ensemble du bassin sont les principales responsables de cet enrichissement.

Pistes d'action : Un plan d'action pour restaurer la rivière

Face au constat de la dégradation de la rivière, un comité regroupant les principaux acteurs locaux et provinciaux s’est formé en 1992. Il a élaboré un plan d’action en vue de restaurer la rivière et s’est transformé en 1995 en Groupe d’Intervention pour la Restauration de la Boyer (GIRB). Le projet vise à restaurer la qualité de l’eau et des habitats aquatiques et à développer un sentiment d’appartenance au territoire. Afin d’y parvenir, il prône le développement d’une agriculture durable et respectueuse de l’environnement. Au cours de l’hiver 1998-1999, un inventaire sur la conformité des élevages de l’ensemble du bassin a été effectué par le MENV. On comptait encore récemment 153 agriculteurs munis d’infrastructures pour entreposer les déjections animales alors que 80 n’en possédaient pas. En l’an 2000, des efforts ont été accomplis grâce à des programmes d’aide. 36 sites soumis à l’érosion du courant ont été corrigés et 80 Km de rives sont gardés enherbés sur 1 m de large. D’autres projets de travaux visent à améliorer la dynamique du cours d’eau. L’implication des gens du milieu est sollicitée et encouragée par des actions de sensibilisation et d’information. L’objectif visé est que les habitants prennent progressivement conscience de l’état de la rivière et de la nécessité de s’approprier les outils du changement.

Le bassin en images

Le bassin en images

 

Recueil de données :

Liste des bassins versants


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