Aperçu

Les chercheurs scientifiques, les biologistes et les techniciens de la province dirigent et mettent en œuvre un programme de recherche novateur axé sur la collaboration dans les domaines de l’écologie aquatique et de l’hydrologie.

La recherche se concentre sur ce qui suit :

  • Les lacs intérieurs et les Grands Lacs :
    • la nature et le fonctionnement des écosystèmes lacustres
    • l’écologie et le cycle biologique des espèces indigènes
    • les effets des facteurs anthropiques (comme la pêche, les espèces envahissantes et le changement climatique)
  • La biodiversité aquatique et les bassins hydrographiques :
    • l’écologie et l’hydrologie des rivières et des ruisseaux
    • la génétique de la conservation des espèces indigènes
    • les espèces en péril, l’habitat de ces espèces et les méthodes d’échantillonnage
    • les effets des facteurs anthropiques (comme le changement climatique et l’aménagement)

Principaux objectifs de la recherche aquatique :

  • Effectuer des recherches et donner des conseils d’experts sur les écosystèmes des lacs et des rivières de l’Ontario, ainsi que sur les espèces qu’on y trouve pour faciliter l’élaboration de politiques et la prise de décisions en matière de gestion des ressources
  • Élaborer :
    • des relevés aquatiques, des méthodes d’échantillonnage et des techniques d’analyse
    • des outils de diagnostic et des indicateurs afin d’évaluer la santé des écosystèmes et des espèces
    • des modèles et des outils d’aide à la décision afin de décrire le fonctionnement des systèmes, de prévoir leur évolution et de repérer les incertitudes
    • des moyens novateurs d’utiliser les nouvelles technologies pour prélever des échantillons dans les écosystèmes et parmi les espèces
  • Collaborer à la recherche aquatique afin de permettre au ministère de respecter ses priorités scientifiques, en collaboration avec les universités et d’autres organismes

Quatre domaines de recherche principaux ont été définis (du plus grand au plus petit) :

  • les Grands Lacs
  • les rivières et les ruisseaux
  • les lacs intérieurs
  • la biodiversité aquatique

Les Grands Lacs

Pêches du secteur supérieur des Grands Lacs et du lac Simcoe

Les pêches du lac Simcoe et des Grands Lacs sont touchées par de nombreux facteurs de stress, comme le changement climatique et les espèces envahissantes. Pour comprendre l’incidence des facteurs de stress et y faire face, il faut mener des travaux de recherche qui :

  • réduisent l’incertitude quant aux résultats des décisions en matière de gestion des pêches
  • aident les gestionnaires des pêches à communiquer avec les intervenants et les détenteurs de droits au sujet de l’incidence des changements écosystémiques sur les pêches
  • permettent aux gestionnaires des pêches d’établir des relations avec les collectivités autochtones en favorisant des projets communautaires et collaboratifs qui répondent aux besoins de la collectivité et du ministère

Méthodes de recherche

Nous nous concentrons sur l’incidence des changements écosystémiques anthropiques sur les ressources halieutiques à l’aide notamment des outils suivants :

  • l’hydroacoustique pour étudier l’écologie spatiale des poissons et les changements écosystémiques
  • des modèles de simulation pour prédire l’évolution des poissons en fonction des prises et du changement climatique
  • des analyses d’isotopes stables sur la façon dont les changements écosystémiques influent sur le régime alimentaire des poissons prédateurs
  • la télémesure acoustique pour étudier les habitudes de déplacement des poissons
  • des expériences en écloserie pour étudier la survie et la performance des poissons d’élevage dans la nature
  • l’échantillonnage de larves de poissons et de plancton pour étudier l’influence des espèces envahissantes et du changement climatique sur les populations et les prises de poissons

Partenaires

Nous menons nos recherches en collaboration avec des partenaires des milieux suivants :

  • le ministère des Richesses naturelles et des Forêts
  • les universités
  • les organismes de gestion des États-Unis
  • les gouvernements fédéraux
  • les collectivités autochtones

Nos récents projets avec la Nation ojibway de Saugeen sont fondés sur une approche à double perspective pour gagner la confiance, favoriser l’établissement de relations et respecter les priorités en matière de pêches dans le lac Huron.

Personnes-ressources

Réseaux alimentaires des Grands Lacs

Ce que nous faisons

Nous étudions l’incidence des espèces envahissantes, du changement climatique et de l’altération de l’habitat sur les réseaux alimentaires aquatiques des Grands Lacs.

Nous fournissons également des ressources fondées sur des données scientifiques pour appuyer la politique en matière de pêches, le rétablissement des espèces, la réduction des espèces envahissantes ainsi que l’aménagement du territoire et la qualité de l’eau, afin d’aider les gestionnaires et les décideurs à prendre des décisions.

Notre objectif est de décrire comment les espèces interagissent les unes avec les autres et avec l’environnement qui les entoure pour nous aider à :

  • comprendre l’éventuelle réaction des populations de poissons face aux changements écologiques
  • nous préparer à faire face aux changements qui pourraient survenir par la planification de la gestion ou des changements écologiques, comme l’établissement d’espèces envahissantes ou le réchauffement climatique

Méthodes de recherche

Notre équipe :

  • se fonde sur la croissance, les régimes alimentaires et les traceurs écologiques (comme les isotopes stables et les contaminants) pour évaluer les interactions entre les prédateurs, les proies et leur environnement dans le paysage au fil du temps
  • utilise la télémesure acoustique pour décrire les déplacements, la répartition et la survie de certaines espèces de poissons
  • élabore des modèles bioénergétiques et écosystémiques pour mieux comprendre quelles espèces peuvent réagir aux changements écologiques et dans quelle mesure elles le peuvent
  • effectue des analyses des risques et des incertitudes pour permettre aux gestionnaires d’anticiper les résultats des événements possibles avant qu’ils ne se produisent
  • collabore avec le ministère et ses partenaires pour accroître l’efficacité des programmes d’empoissonnement et de surveillance des poissons afin de gérer les ressources aquatiques de l’Ontario

Personnes-ressources

Pêches du lac Érié

D’importantes activités de pêches commerciales et récréatives ont lieu dans le lac Érié, en ce qui concerne particulièrement le doré jaune. Les éléments suivants sont nécessaires pour gérer les stocks halieutiques afin d’assurer la durabilité de la pêche :

  • une compréhension détaillée de la dynamique des populations
  • une évaluation fiable de l’abondance des populations

Le nombre de poissons qui s’ajoutent à une population, qui survivent et qui se reproduisent, appelé recrutement, stimule la croissance de la population des espèces de poissons.

Les habitats des poissons leur fournissent l’espace vital dont ils ont besoin pour survivre, croître et se reproduire. La compréhension du réseau alimentaire et des structures écosystémiques nous permet d’évaluer la croissance des populations de poissons et les répercussions de l’exploitation humaine.

Domaines d’intérêt de la recherche

Notre recherche se concentre sur trois principaux domaines :

  • la dynamique du recrutement des poissons : la façon dont le nombre de poissons qui survivent et se reproduisent varie en fonction des changements survenant sur les plans de l’habitat, de l’environnement et de la disponibilité de la nourriture
  • les habitats des poissons : l’état des habitats concernant les aires de frai et d’alimentation afin de mieux prévoir les variations des populations de poissons
  • la structure du réseau alimentaire : comment l’énergie circule dans la chaîne alimentaire, du plancton aux proies et des poissons aux prédateurs, et comment les changements qui s’opèrent dans une espèce peuvent avoir une incidence sur les populations d’autres espèces

Personne-ressource

Rivières et ruisseaux

Écologie aquatique des rivières et des ruisseaux

Les rivières et les ruisseaux sont importants pour notre culture, notre écologie et notre économie. Ils fournissent de l’eau douce aux fins suivantes :

  • la biodiversité
  • la consommation humaine
  • l’irrigation
  • les utilisations industrielles
  • les loisirs
  • la navigation
  • la production d’énergie renouvelable

En 2019, environ 422 000 pêcheurs à la ligne ont passé un total combiné de 3,5 millions de jours à pêcher dans les rivières et les ruisseaux de l’Ontario, ce qui représente un apport économique de 343 millions de dollars chaque année.

Les rivières et les ruisseaux sont menacés par les activités humaines et le changement climatique, entraînant ainsi des baisses substantielles de la biodiversité. En Amérique du Nord, les animaux d’eau douce disparaissent cinq fois plus vite que les animaux terrestres, soit des taux similaires à ceux qui sont observés dans les forêts tropicales humides. À l’échelle mondiale, les poissons d’eau douce ont disparu plus souvent que tout autre vertébré au cours du siècle dernier. Quarante pour cent des poissons d’eau douce en Amérique du Nord figurent maintenant sur la liste des espèces en péril.

Domaines d’intérêt de la recherche

Les travaux du laboratoire d’écologie des rivières et des ruisseaux sont axés sur l’écologie et la gestion des cours d’eau. Pour comprendre les rivières, on doit utiliser une approche multidisciplinaire qui combine :

  • les sciences halieutiques
  • la géographie
  • l’hydrologie
  • la physiologie

Notre mission :

  • classer les rivières et les ruisseaux de l’Ontario
  • répertorier les rivières et les ruisseaux de l’Ontario
  • élaborer des programmes de surveillance, notamment :
    • créer des méthodes d’échantillonnage
    • décrire l’état des cours d’eau (indicateurs)
    • utiliser un cadre de rapport statistique
  • comprendre les répercussions de l’hydroélectricité
  • intégrer les cours d’eau et les lacs, les changements climatiques, l’adaptation et la biodiversité

Personnes-ressources

Hydrologie

L’eau est une caractéristique qui définit le paysage naturel, socioéconomique et culturel de l’Ontario. Nous utilisons l’eau pour :

  • produire de l’électricité
  • prévoir les dangers naturels, comme les inondations et les sécheresses

L’importance des pentes a une incidence sur la végétation, l’habitat, les taux de croissance et la vulnérabilité au feu, ainsi que sur la quantité d’eau qui franchit les terres par ruissellement avant de pénétrer dans la nappe phréatique souterraine.

La compréhension de l’hydrologie de l’Ontario nous aide à réagir aux :

  • éventuels changements résultant d’un climat changeant
  • changements de paysage ou anthropiques, comme la modification de l’écoulement fluvial en raison des aménagements à l’intérieur des cours d’eau

Méthodes de recherche

Nos travaux ont pour but de nous permettre de comprendre l’hydrologie de l’Ontario et les répercussions du changement climatique et des aménagements à l’intérieur des cours d’eau.

Nos recherches liées au changement climatique sont fondées sur une approche de bilan hydrique pour étudier l’état et les tendances des composantes du cycle hydrologique d’un point de vue historique et dans le cadre de scénarios de changement climatique futur. Cette approche :

  • comprend des analyses à l’échelle provinciale reposant sur une surveillance intensive des données secondaires d’un bassin hydrographique expérimental (rivière Petawawa) et la modélisation hydrologique
  • nous aide à mieux comprendre comment les changements apportés aux processus hydrologiques et à la fonction hydrologique des éléments du paysage (comme les terres humides) influent sur les bilans hydriques et l’approvisionnement en eau de nos lacs, nos ruisseaux et nos rivière

Nous étudions la modification du débit causée par les barrages et les installations hydroélectriques pour comprendre :

  • les régimes d’écoulement des rivières naturelles en Ontario
  • les liens entre les régimes d’écoulement, les processus riverains physiques et l’écosystème fluvial

Nous examinons les indicateurs d’importance écologique associés à la modification hydrologique qui peuvent être utilisés dans les programmes de surveillance.

Personnes-ressources

Lacs intérieurs

Lacs intérieurs

Des eaux saines et la pêche sauvage symbolisent l’idéal culturel que nous attribuons à notre environnement et attirent chaque année des millions de touristes de l’intérieur et de l’extérieur de la province.

Des enquêtes périodiques laissent entendre que la pêche récréative dans les lacs intérieurs génère annuellement près d’un milliard de dollars en activité économique, indépendamment des autres utilisations récréatives des chalets et des eaux lacustres. Assurer la durabilité de cette ressource est un principe fondamental de la Stratégie provinciale de gestion des pêches de l’Ontario.

Nous devons continuer de mener des recherches scientifiques pour explorer les effets possibles du changement climatique et d’autres facteurs de stress (par exemple, la déforestation, l’aménagement des rives lacustres et les espèces envahissantes) sur nos pêches.

Notre recherche est pertinente pour ceux qui travaillent ensemble pour gérer notre ressource commune, y compris :

  • d’autres scientifiques qui cherchent à comprendre notre monde naturel
  • des employés du ministère mobilisés
  • des intervenants comme les Premières Nations, l’Ontario Federation of Anglers and Hunters et les conseils des Zones de gestion des pêches

Méthodes de recherche

Pour commencer nos recherches, nous recueillons et analysons les données sur les lacs dans l’ensemble de la province.

L’Ontario possède le premier Programme de surveillance à grande échelle provincial qui permet de prélever des échantillons dans environ 700 lacs tous les 5 ans. Nous effectuons des échantillonnages intensifs dans des systèmes lacustres plus importants (comme les pêches intérieures d’importance provinciale) et des programmes de surveillance ciblés localement, au cas par cas.

Nous nous efforçons d’élaborer et d’améliorer des protocoles, des indicateurs et des modèles qui peuvent être utilisés aux fins de la surveillance et de l’évaluation des pêches. Les protocoles de l’Ontario sont utilisés partout en Amérique du Nord et sont devenus un ensemble d’outils normalisés que d’autres territoires de compétence peuvent adopter.

En utilisant des ensembles de données fiables, nous répondons à des questions de base sur :

  • les caractéristiques biologiques, chimiques et physiques des lacs
  • l’écologie communautaire
  • le cycle biologique des poissons

Nous utilisons nos connaissances pour élaborer des outils permettant de prendre des décisions en matière de gestion des pêches et des ressources.

Personnes-ressources

Pêches nordiques

Le bouclier boréal, l’écorégion la plus vaste de l’Ontario, contient la plupart des lacs de la province.

Le poisson est une partie importante du régime alimentaire des pêcheurs du Nord. Le mercure constitue souvent la raison pour laquelle des avis sur la consommation de poissons sont émis.

Nos recherches nous aident à :

  • comprendre ce qui régit la bioaccumulation de mercure chez les poissons du Nord
  • mettre à jour et préciser les directives en matière de consommation

La récolte de poissons peut réduire l’abondance relative des adultes plus âgés et plus grands au sein des stocks de poissons. Nous examinons comment la performance de reproduction varie en fonction de l’âge et de la taille des géniteurs pour :

  • comprendre les effets de l’exploitation sur les populations de poissons
  • améliorer la gestion des ressources

Nos recherches sur les réseaux alimentaires nous aident à comprendre :

  • la fonction de l’écosystème
  • comment divers facteurs de stress comme les espèces envahissantes, la pêche et le changement climatique peuvent influer sur la production de poissons et la dynamique des populations

Les évaluations des communautés de poissons actuelles tendent à se concentrer sur les grands lacs et les grandes rivières qui soutiennent la pêche. En élargissant les enquêtes sur la biodiversité des poissons à tous les habitats aquatiques des bassins hydrographiques, nous obtiendrons une image plus claire de la biodiversité des poissons à l’échelle du paysage.

Domaine d’intérêt de la recherche

L’équipe de recherche sur les pêches nordiques concentre ses travaux sur :

  • la structure du réseau alimentaire des lacs et des rivières du Nord relativement à leurs caractéristiques physiques et à la composition de la population de poissons
  • les facteurs influençant la bioaccumulation de mercure chez les poissons nordiques
  • l’écologie de la reproduction, en particulier le rôle de la démographie des stocks sur le succès du frai
  • les méthodes d’évaluation de la biodiversité des poissons à l’échelle du bassin hydrographique

Personnes-ressources

Laboratoire Harkness de recherche sur les pêches

De grandes populations de communautés intactes de poissons d’eaux froides (comme le touladi et l’omble de fontaine) qui se font de plus en plus rares et qui sont soumises à un stress ailleurs dans le Centre de l’Ontario sont observées dans le parc provincial Algonquin.

On y observe également des communautés aquatiques uniques à l’état relativement originel constituant des réseaux alimentaires rares. Le dôme algonquin a fourni une certaine protection aux lacs et aux ruisseaux du parc durant l’ère postglaciaire. La répartition des espèces de poissons dans le parc représente encore largement les tracés du réseau hydrographique postglaciaire.

Nos recherches sur les communautés aquatiques du parc provincial Algonquin :

  • permettent d’évaluer et d’orienter la gestion de cet important paysage
  • guident directement la gestion durable d’écosystèmes aquatiques semblables dans toute la province

Méthodes de recherche

Pour étudier des sujets de recherche qui orientent la gestion durable des pêches, nous créons et utilisons des méthodes sur le terrain, notamment :

  • la méthode normalisée d’indice de poissons pris au filet
  • la télémesure acoustique
  • l’hydroacoustique des pêches
  • les techniques de génétique et d’isotopes stable

Le parc provincial Algonquin, avec ses nombreux lacs et rivières naturels, offre l’occasion d’utiliser ces techniques pour se poser des questions sur l’écologie, la répartition et l’abondance des populations et des communautés de poissons, plus particulièrement l’omble de fontaine et le touladi, dans des environnements où vivent encore souvent des communautés de poissons postglaciaires intactes.

Les résultats de la recherche sur ces populations et communautés de poissons relativement intactes sont utilisés pour orienter la gestion des pêches dans toute la province.

Nous profitons également de l’îlot climatique naturel fourni par le parc provincial Algonquin pour étudier les effets du réchauffement climatique sur :

  • l’utilisation de l’habitat du poisson
  • la période de reproduction
  • la persistance ou l’expansion de la population de poissons

Personnes-ressources

Biodiversité aquatique

Conservation de la biodiversité aquatique

Notre programme de recherche vise à reconnaître et à combler les lacunes relativement à l’information sur la biodiversité, la conservation et la gestion durable des espèces aquatiques exploitées et en voie de disparition en Ontario dans le but d’assurer leur durabilité à long terme. Notre travail est réalisé en étroite collaboration avec des universités, des organismes gouvernementaux et non gouvernementaux ainsi qu’avec le soutien scientifique direct d’unités de recherche, d’unités de gestion et d’unités régionales du ministère.

Dans le cadre de nos recherches, nous utilisons généralement des outils génétiques pour évaluer les effets environnementaux et humains sur la structure génétique et la diversité des populations aquatiques. Les analyses d’ADN sont complétées par des expériences sur le terrain, des évaluations des populations sur le terrain, de l’alevinage expérimental et des essais sur le cycle biologique à l’Installation de Codrington pour la recherche sur les pêches. L’analyse des caractères génétiques à l’échelle de la molécule et de l’organisme nous permet de comparer la condition physique de populations qui se sont adaptées de façon différente et de déterminer l’héritabilité des caractères écologiques et adaptatifs.

Nous utilisons ces outils de façon conjointe afin de déterminer les mesures de restauration à prendre pour diverses espèces ainsi que le potentiel de résilience et d’adaptation des espèces d’eaux froides face au changement climatique et aux nouveaux facteurs de stress.

Dans le cadre de nos recherches, nous examinons :

  • la détection de l’ADN environnemental des espèces aquatiques envahissantes et en voie de disparition
  • la structure génétique des populations de poissons des Grands Lacs
  • les effets et l’efficacité des pratiques d’empoissonnement appliquées aux populations de poissons des eaux intérieures
  • la biodiversité génétique des espèces de poissons et de moules exploitées et en voie de disparition
  • les conditions physiques comparées de poissons sauvages, d’élevage et d’ascendance mixte
  • l’évaluation génétique des mesures de restauration et de réintroduction des espèces
  • la taille de la population fonctionnelle et le potentiel d’adaptation des espèces d’eaux froides

Personnes-ressources

Espèces aquatiques en voie de disparition

C’est dans les habitats aquatiques du Sud de l’Ontario que l’on trouve le plus grand nombre d’espèces de poissons et de moules en voie de disparition au Canada. La protection et le rétablissement des espèces en péril et de leurs habitats sont des éléments clés de la conservation de la biodiversité de l’Ontario.

Les données scientifiques recueillies par notre équipe ont amélioré l’information disponible pour :

  • déterminer si les espèces devraient être protégées en vertu de la Loi de 2007 sur les espèces en voie de disparition
  • s’assurer que les mesures de rétablissement et de protection sont efficaces
  • promouvoir la formation d’experts des espèces aquatiques en péril

Domaines d’intérêt de la recherche

Notre recherche se concentre sur les objectifs suivants :

  • élaborer des méthodes pour répertorier et surveiller les populations de poissons et de moules en voie de disparition
  • décrire la répartition et les besoins en habitat des taxons aquatiques en voie de disparition dans les rivières de l’Ontario et sur les terres humides côtières des Grands Lacs
  • comprendre la menace que représentent les espèces envahissantes et d’autres facteurs de stress, comme la pollution, pour la persistance et le rétablissement des espèces aquatiques en voie de disparition
  • évaluer l’efficacité des mesures prises pour réduire les dommages causés aux espèces aquatiques en voie de disparition ou rétablir leurs habitats et leurs population

Personnes-ressources