Modélisation de la dynamique de l'habitat des jeunes stades de saumon atlantique (Salmo salar) de la rivière Ashuapmushuan (Québec, Canada)

A model of habitat dynamics applied to landlocked Atlantic salmon (Salmo salar) juveniles of the Ashuapmushuan river (Quebec, Canada)

¹ Institut National de la Recherche Scientifique (INRS-Eau), 2800 rue Einstein, Suite 105, Québec, (Qc), Canada. G1V 4C7.
² Groupe Environnement Shooner Inc., 5355 boulevard des Gradins, Québec, (Qc), Canada. G2J 1C8.
³ Vice-présidence Environnement, Hydro-Québec, 1010 rue Sainte-Catherine est, Montréal, (Qc), Canada. H2L 2G3.

Résumé

La technique de modélisation des microhabitats sert à évaluer l'impact des divers usages de l'eau sur la disponibilité de l'habitat des poissons. Cependant, un aspect négligé par ces modèles est que les variations de débit peuvent affecter aussi la position de ces habitats dans la rivière. Une approche numérique est proposée afin de simuler le déplacement des microhabitats à l'aide d'un modèle hydrodynamique bi-dimensionnel et d'une analyse hydrologique des changements temporels du débit. Cette approche a été employée lors des études d'avant-projet de l'aménagement hydroélectrique de la rivière Ashuapmushuan, dans la région du lac Saint-Jean (Québec, Canada). Dans le cadre d'une approche contrastée, le but était d'évaluer les impacts éventuels de régimes d'exploitation sur l'habitat des juvéniles du saumon atlantique (ouananiche) de cette rivière. Dans une première étape, la qualité de l'habitat d'un tronçon de rivière modélisé est évaluée pour 36 débits différents à l'aide d'indices d'habitat. Deuxièmement, un certain nombre de zones homogènes sont circonscrites à l'intérieur du tronçon modélisé, chacune portant un centroïde calculé à partir des indices d'habitat. Par la suite, le taux de mobilité de chaque centroïde est calculé en fonction du débit. Finalement, la vitesse de déplacement des centroïdes (en mètres par heure) est déterminée pour les régimes hydrologiques naturel et d'exploitation. Dans le cas hypothétique extrême du régime de pointe, le taux de déplacement de l'habitat de juvéniles serait en moyenne augmenté de 15 fois. Les résultats de la modélisation d'habitat, ainsi que d'autres évaluations d'impact environnemental, ont permis d'exclure dès le début des études le régime de pointe comme type d'exploitation hydroélectrique de la rivière Ashuapmushuan.

Abstract

The IFIM (Instream Flow Incremental Methodology) and its PHABSIM model (Physical Habitat Simulation) have been widely used to evaluate the impact of various water resource projects on the availability of fish habitat. However, thèse models do not consider the displacement of habitat positions within the river that accompanies discharge changes. A numerical approach was developed to simulate the habitat displacement using a twodimensional hydrodynamical model combined with a hydrological analysis of temporal changes in discharge. This methodology was employed in a preliminary evaluation of the eventual impact of a peak hydropower project on the juvenile habitats of the landlocked salmon ("ouananiche") of the Ashuapmushuan River (Saint-Jean Lake région, Quebec, Canada). In a first step, the habitat quality of a modelled reach is estimated for 36 simulated discharges using the Habitat Suitability Index (HSI) approach. Second, a number of relatively homogeneous zones are defined within the modelled reach, each of them carrying a centroid calculated from the HSI. Third, the characteristic rate of mobility of each centroid as a function of discharge variations is used to calculate a velocity of habitat displacement (in metres per hour). Finally, the mobility of the centroids under natural and an extreme peak exploitation hydrological regimes are compared. Under the hypothetical peak exploitation regime, the mean rate of juvenile salmon habitat displacement of the Ashuapmushuan River would increase by a factor of 15 respective to the natural conditions. The results of the habitat modelling, as well as other environmental impact analyses, lead to the exclusion of the peak exploitation regime from the beginning of the studies.