Prix Acfas — Ressources naturelles: le Saint-Laurent manque de souffle

Jean-François Venne Collaboration spéciale
La chercheuse tente de déterminer  les processus climatiques et océaniques qui causent la raréfaction de l’oxygène dans les eaux.
Olivier Zuida Le Devoir La chercheuse tente de déterminer les processus climatiques et océaniques qui causent la raréfaction de l’oxygène dans les eaux.

Ce texte fait partie d'un cahier spécial.

La quantité d’oxygène disponible dans les bas-fonds de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent a diminué de manière dramatique depuis que l’on a commencé à la mesurer, dans les années 1930. Au point de causer une hypoxie, c’est-à-dire une insuffisance en oxygène dissous dans l’eau. Cette raréfaction de l’oxygène nuit bien sûr à la vie marine, qui en a besoin pour respirer. Des espèces de poisson migrent ailleurs, faute de pouvoir survivre dans ces eaux. Ces départs menacent tout à la fois la diversité de la vie marine dans ces cours d’eau et l’industrie de la pêche.

Mais d’où vient ce problème ? « On trouve généralement deux causes principales de la désoxygénation de ces cours d’eau, soit l’augmentation des déversements de nutriments venant de l’agriculture et des eaux usées ou encore un changement dans la provenance de l’apport en eau du fleuve », répond Mathilde Jutras, doctorante en océanographie à l’Université McGill.

Un changement fondamental

Plus de nutriments dans l’eau signifient aussi plus d’algues et de micro-organismes, qui coulent au fond en fin de vie et sont décomposés par des bactéries. Or, ces bactéries consomment de l’oxygène. Un accroissement du nombre d’organismes à décomposer signifie donc une plus grande consommation d’oxygène. Un phénomène que l’on voit déjà dans plusieurs lacs du Québec.

Mais c’est surtout la seconde explication qui attise la curiosité de Mathilde Jutras. Cette dernière a reçu le prix Acfas Ressources naturelles 2019 pour un projet de recherche qui tentera justement de vérifier cette hypothèse. Les eaux profondes du Saint-Laurent proviennent en majeure partie de l’Atlantique Nord, mais aussi du Gulf Stream. Le courant du Labrador entre par Terre-Neuve et la Nouvelle-Écosse, avant de remonter à la surface vers Tadoussac. Il est riche en oxygène. « Toutefois, les changements climatiques entraînent le courant du Gulf Stream de plus en plus au nord, ce qui signifie qu’une part plus importante des eaux du Saint-Laurent provient de ce courant qui, lui, est pauvre en oxygène », explique la chercheuse.

Avec le déplacement du Gulf Stream, de plus en plus de tourbillons devraient se détacher du courant pour aboutir dans le Saint-Laurent. La chercheuse compte les suivre lors de leur passage du golfe jusqu’à Tadoussac. Elle calculera le temps de transit, ainsi que le niveau de concentration d’oxygène au début et à la fin de ce déplacement. Elle pourra ainsi déterminer un taux précis de consommation d’oxygène.

De la recherche utile

Elle ira plus loin en tentant de déterminer et d’étudier les processus climatiques et océaniques qui causent ces changements, en s’appuyant sur des modèles de circulation globaux. La chercheuse souhaite que ses travaux sur le taux de consommation d’oxygène et les changements de propriétés de l’eau entrant dans le golfe aident à évaluer leurs effets sur le niveau d’oxygénation dans l’estuaire.

« Cela permettrait de faire desprédictions sur l’impact des changements climatiques sur le taux d’oxygène dans le Saint-Laurent, de mieux en comprendre les causes et de trouver des pistes pour répondre à ce problème », avance Mathilde Jutras. C’est d’autant plus important que l’analyse du Saint-Laurent permet de détecter des changements de circulation et de propriétés de l’eau dans l’océan Atlantique.

Cette étudiante s’est intéressée à la physique au départ. Elle a fait un baccalauréat dans ce domaine à l’Université de Montréal, puis une maîtrise à McGill. « La physique est un peu la science derrière toutes les autres sciences et j’étais curieuse de comprendre le monde de la manière la plus fondamentale possible, raconte-t-elle. Puis, après ma maîtrise, j’ai eu envie de travailler sur des sujets plus ancrés dans les enjeux qui touchent le monde qui nous entoure et d’y appliquer la physique. J’étais notamment très interpellée par les changements climatiques. »

Après sa maîtrise, Mathilde Jutras a pris le temps de voyager. Son envie de travailler en environnement l’a menée par la suite du côté de l’École nationale d’administration publique, où elle a fait de la recherche sur la gouvernance environnementale. Après un hiatus de deux ans, elle est entrée au doctorat en océanographie à l’Université McGill. Elle s’embarque maintenant dans un projet de recherche exigeant, mais qui pourrait avoir un apport concret dans la compréhension de l’effet des changements climatiques sur un cours d’eau dont l’importance est cruciale pour le Québec.

« J’ai envie de faire de la recherche utile, qui aide à comprendre et à solutionner les problèmes environnementaux et dont les résultats seront positifs pour la société québécoise », conclut-elle.