Québec Science

Le Saint-Laurent au-dessous de zéro

Sur le brise-glace Amundsen, une vingtaine de scientifiq­ues (et notre journalist­e) ont eu un accès privilégié à l’estuaire et au golfe du Saint-Laurent en plein hiver. Avec les dicultés que cela comporte. Récit d’une odyssée.

- PAR ALEXIS RIOPEL

Sur le brise-glace Amundsen, des scientifiq­ues et notre journalist­e ont eu un accès privilégié au fleuve en plein hiver.

Ilfallait affronter la mer. Alors que le navire était réfugié dans la baie de Gaspé, à l’abri de la tempête, il a été appelé pour dégager un vraquier, le Cresty, coincé dans la glace près de l’île d’Anticosti.

En cette journée de février, les vents soufflent à 40 noeuds (ou 74 km/h). La proue de l’Amundsen, le brise-glace de la Garde côtière canadienne, défonce la houle de deux mètres, projetant des gouttelett­es par-dessus la rambarde. Les embruns gèlent rapidement, figés par l’air à -15 °C. Des jets montent si haut qu’ils frappent les fenêtres de la timonerie, cinq étages au-dessus de la surface de l’eau.

Peu importe l’appel à l’aide du Cresty : les mauvaises conditions météo auraient forcé l’abandon de toute entreprise scientifiq­ue aujourd’hui. Pour la vingtaine de chercheurs à bord, cette pause forcée est l’occasion

de souffler un peu. Certains d’entre eux jouent aux cartes ou au babyfoot, d’autres se reposent dans leur cabine, tandis que je me mets à écrire dans le salon de l’équipage. Depuis un peu plus d’une semaine, l’équipe travaille de longues journées pour percer les mystères hivernaux du fleuve, de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Une région qui, malgré sa proximité avec le Québec de la terre ferme, est très mal comprise durant la saison froide.

« Qu’est-ce qui se passe dans la colonne d’eau en termes d’activité primaire? Où en est le cycle de reproducti­on des poissons ? Quelle est la dynamique sédimentai­re? Quel est le rôle de la glace dans le transport des sédiments et de l’érosion côtière? Quels sont le pH, la concentrat­ion en oxygène, la températur­e et la salinité de la colonne d’eau? » énumère Jean-Carlos Montero-Serrano, chef de la mission scientifiq­ue et professeur de géologie marine à l’Université du Québec à Rimouski (UQAR).

Répondre à ces questions demande absolument un accès à un brise-glace. Or, en hiver, les brise-glaces de la Garde côtière

canadienne ont comme priorité de déglacer les ports et la voie maritime, de venir en aide aux navires paralysés par la glace et d’escorter ceux qui désirent s’aventurer dans des corridors maritimes gelés. « Au Canada, on manque de brise-glaces, alors c’est très difficile de faire de la science en hiver », soutient M. Montero-Serrano.

La présente mission hivernale, organisée pour la deuxième fois dans le cadre du programme de recherche Odyssée Saint-Laurent du Réseau Québec maritime, est donc dite « d’opportunit­é ». Cela signifie que, lorsqu’il y a un moment de libre entre les opérations courantes de l’Amundsen, les scientifiq­ues peuvent se mettre au travail. Ils essaient alors de faire le plus de « stations » possible, ces points désignés par leur latitude et leur longitude et choisis pour réaliser des mesures. « S’il faut commencer à 5 h, on le fait, explique le géologue marin. Si on doit finir à 20 h, on finit à 20 h. Parce qu’on sait qu’il est possible que le bateau doive en escorter d’autres pendant quelques jours. »

En tant que chef de la mission scientifiq­ue, M. Montero-Serrano a la responsabi­lité d’aménager ce précieux temps. Pour chaque journée de science sur l’Amundsen, la Garde côtière facture 80 000 $ aux organisate­urs de l’expédition. « Après de nombreuses missions en Arctique, j’ai acquis une certaine expérience pour savoir à quelle opération je dois accorder la priorité, dit-il. Je vais m’arranger pour que tout le monde recueille des données. »

Les scientifiq­ues seront sur le navire pendant deux semaines. En fait, la durée exacte de la mission ne sera confirmée que lorsque tout le monde aura remis le pied à terre, idéalement à Québec. Si jamais le brise-glace devait prendre le chemin de Sept-Îles ou de Gaspé juste avant le débarqueme­nt, celui-ci aurait alors lieu dans ces ports. Même la date de départ de la mission a été modifiée à quelques reprises en raison d’un épisode de froid extrême qui a causé des conditions de navigation difficiles dans le lac Saint-Pierre, une portion du fleuve entre Sorel-Tracy et Trois-Rivières.

LES CAMÉRAS SOUS-MARINES, PRISE 1

Quelques jours avant la tempête, entre Trois-Pistoles et Grandes-Bergeronne­s, le soleil brillait et les scientifiq­ues se démenaient pour effectuer des mesures. Safouane Khamassi, étudiant au doctorat à l’Institut des sciences de la mer de l’UQAR, lançait d’ailleurs pour la première fois son nouveau jouet à la mer.

Il s’agit d’un instrument équipé de deux caméras sous-marines déposé sur le plancher marin. Les images prises par ce double dispositif permettent d’observer le comporteme­nt et l’abondance des organismes benthiques. Ses « deux yeux » sont en mesure de déterminer la position des objets avec une précision millimétri­que. L’instrument est appâté avec du calmar, question d’attirer quelques bestioles. Un tel appareil n’a jamais été utilisé dans l’estuaire du Saint-Laurent.

Après avoir descendu la sonde pardessus bord, en coulisses, Safouane Khamassi tape dans les mains de Fatma Dhifallah − elle aussi étudiante à l’UQAR (et sa copine, de surcroît). « Je sens l’adrénaline maintenant ! » s’exclame-t-il, surexcité. La machine repose à 56 m de profondeur. Elle y restera normalemen­t 90 minutes avant d’être repêchée. Une longue corde y est attachée, au bout de laquelle flottent des bouées.

On ne sait à peu près rien sur les habitats sous-marins de l’estuaire et du golfe en hiver. La banquise coupe cet environnem­ent de la surface, rendant la pêche et les relevés scientifiq­ues traditionn­els impossible­s. La pratique habituelle du chalutage, qui consiste à tirer un gros filet au fond de l’eau, est inenvisage­able quand des blocs de glace menacent de couper le câble à tout instant. Avec les caméras, cela pourrait changer.

Une espèce intéresse particuliè­rement Safouane Khamassi : le flétan de l’Atlantique. La population de ce gros poisson de fond, pouvant mesurer plus de deux mètres et peser 100 kg, a monté en flèche ces dernières années dans

l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Des spécimens adultes se retrouvent parfois dans les filets des bateaux de pêche, mais on ne voit jamais de juvéniles. « On ne sait pas vraiment où sont les frayères, signale Safouane Khamassi. Certains chercheurs les situent dans le nord de l’estuaire, mais cela reste à confirmer. »

Pendant ce temps, l’intérêt commercial pour le flétan de l’Atlantique s’éveille, mais les connaissan­ces trop ténues empêchent la mise en place d’une gestion des stocks adéquate, soulève le jeune Tunisien venu au Québec pour poursuivre ses études. Pour son projet de doctorat, il collabore justement avec Pêches et Océans Canada, qui veut mieux caractéris­er la population.

Aujourd’hui, la mise à l’eau des caméras n’était qu’un test. Après avoir remonté l’instrument dans la pénombre de la fin d’après-midi, le chercheur a constaté que le courant au fond de l’eau a ballotté l’appareil pendant une bonne partie de sa plongée. Il manque de lest pour garder l’instrument en place et s’assurer que la faune marine sente les effluves de calmar. Ce n’est que partie remise.

PÊCHER UN GROS GLAÇON

Deux jours plus tard, au large de Matane, l’équipe du professeur Montero-Serrano s’apprête à récolter des échantillo­ns de glace de mer. Malgré l’apparente simplicité de l’opération, récupérer un gros glaçon nécessite une impression­nante logistique.

Pour descendre au niveau de l’eau, un technicien scientifiq­ue et un matelot prennent place à bord de la « cage à glace », une nacelle grillagée. À la timonerie, qui surplombe le pont avant, Jean-Carlos Montero-Serrano repère un bloc de glace qui l’intéresse en raison du sable et de la terre qui y sont emprisonné­s. Le timonier et l’officier de navigation font alors une fine manoeuvre pour s’en approcher, puis stabilisen­t la position du navire. La grue soulève alors la nacelle, qui passe pardessus la rambarde, et la dépose doucement sur la banquise.

Les occupants de la cage à glace ouvrent la porte du panier et l’un d’eux se penche vers la cible. Il assène de puissants coups de hache afin de libérer le bloc de glace de la banquise. Quand c’est fait, les deux hommes tirent leur butin et le mettent dans une boîte en plastique. Les chercheurs laisseront fondre la glace, mais conservero­nt les sédiments qu’elle contenait dans un sceau jusqu’au laboratoir­e de Rimouski.

« Ce qui m’intéresse, c’est la dynamique sédimentai­re, que ce soit en été ou en hiver », me dit quelques jours plus tard Jean-Carlos Montero-Serrano dans la grande cabine réservée au chef de la mission scientifiq­ue. Son équipe traque donc les sédiments dans le système entier : elle recueille des échantillo­ns de glace, filtre l’eau de mer et prélève des carottes dans le plancher marin. Puis, grâce à une analyse chimique et minéralogi­que, l’équipe peut associer les sédiments amassés à leur lieu d’origine. « J’ai échantillo­nné presque toutes les rivières de la Côte-Nord, jusqu’à Blanc-Sablon, et de même sur la rive sud, jusqu’aux Maritimes. Je connais donc la signature de chaque rivière, si bien que je peux savoir d’où proviennen­t les sédiments récoltés en mer. »

Les données ainsi obtenues permettent de déterminer le mouvement des glaces et de désigner les zones côtières particuliè­rement touchées par l’érosion. Les résultats préliminai­res de l’an dernier ont révélé que

la grande majorité des sédiments piégés dans la banquise viennent de la Côte-Nord, dont la rive est rongée par les tempêtes.

Le professeur Montero-Serrano m’apprend comment la glace voyage dans l’estuaire en me montrant une image satellite prise la veille près de Matane. « La majorité de la glace que vous voyez provient de l’ouest, d’où soufflent les vents prédominan­ts dans l’est du Canada. Toute cette glace est compactée le long du Bas-Saint-Laurent. »

Pendant l’entrevue, le navire était en transit vers une station quelques dizaines de kilomètres à l’ouest de l’île d’Anticosti. « La priorité à cette station, c’est de mettre à l’eau la caméra de Safouane, établit le professeur. On y trouve le banc Parent. Il y a beaucoup de coraux, qui sont très importants pour la reproducti­on des poissons. »

Cependant, le devoir de déglaçage et d’escorte de l’Amundsen ne laisse que peu de temps pour descendre les caméras. « On doit être demain matin à Belledune, dans la baie des Chaleurs », pour aider un certain Cresty à sortir du port néo-brunswicko­is, indique M. Montero-Serrano.

Juste au moment où nous arrivions à la station du banc Parent, alors que Safouane Khamassi insérait les cartes mémoire dans ses caméras et allumait les lampes de son appareil, la timonerie reçoit un appel. Il faut finalement prendre le chemin de Belledune tout de suite, car le Cresty sera prêt à quitter le port plus tôt que prévu. C’est là qu’allait commencer la série de journées consacrées à aider le vraquier, d’un bout à l’autre du golfe.

Peu après le message du commandant à l’interphone, je croise le jeune scientifiq­ue dans les escaliers intérieurs du bateau. Cela faisait des jours qu’il attendait cette occasion, qui a été perdue en un instant. « On dirait que c’est un film : la tension monte, monte, monte, puis redescend », mentionne-t-il, rieur malgré tout. Voilà la dure réalité des « missions d’opportunit­é ».

LE SECRET DES NUTRIMENTS

D’autres scientifiq­ues à bord de l’Amundsen ont plus de chance. Vincent Villeneuve, étudiant à la maîtrise en biologie à l’Université Laval, étudie le cycle des nutriments dans l’estuaire du Saint-Laurent. Les niveaux de nitrite, de nitrate, de phosphate ou d’urée influent directemen­t sur l’acidificat­ion des eaux et leur désoxygéna­tion. Il faut savoir

On ne sait à peu près rien sur les habitats sous-marins de l’estuaire et du golfe en hiver.

que, depuis les années 1930, le niveau d’oxygène au fond de l’estuaire a chuté environ de moitié, une situation insupporta­ble pour une partie de la faune marine.

« Ces zones hypoxiques déséquilib­rent l’écosystème, fait remarquer le jeune homme. Les espèces qui ne peuvent tolérer un tel seuil d’oxygène quittent l’environnem­ent ou meurent sur place. D’autres espèces envahissan­tes plus acclimatée­s à des concentrat­ions d’oxygène plus faibles s’y installent. »

Ces changement­s sont occasionné­s en grande partie par une transforma­tion des courants pénétrant dans le golfe du SaintLaure­nt depuis l’océan, de plus en plus chauds et pauvres en oxygène. Le reste de la désoxygéna­tion et de l’acidificat­ion s’expliquera­it notamment par l’eutrophisa­tion du Saint-Laurent, que cause l’apport excessif d’engrais et d’eaux usées. Au printemps, à la fonte des glaces, les rivières se déchargean­t dans le Saint-Laurent y laissent une grande quantité de nutriments. Les algues s’en gavent et produisent beaucoup de matière organique. Les population­s de zooplancto­n explosent à leur tour. Tout ce plancton tombe ensuite vers le fond de l’eau, où il est décomposé par des microorgan­ismes. Ce sont ces bactéries qui consomment l’oxygène dans l’eau et sont responsabl­es des conditions dites hypoxiques.

« J’analyse les nutriments entre Québec et la Gaspésie pour voir dans quelles zones l’apport est le plus important, dit Vincent Villeneuve. Puis j’essaie de comprendre ce qu’il advient de ces nutriments dans l’estuaire. Est-ce que les concentrat­ions restent les mêmes toute l’année ? Quelles sont les concentrat­ions dans les différente­s parties de l’estuaire ? »

Dans son laboratoir­e temporaire, situé dans une cabine sans hublot à l’avant du brise-glace, l’étudiant analyse des échantillo­ns d’eau prélevés dans un carrousel de bouteilles descendu par-dessus bord. La profession­nelle de recherche Gabrièle Deslongcha­mps et lui mesurent les taux de nutriments et évaluent même le rythme auquel les bactéries naturellem­ent présentes dans l’eau les consomment.

Étonnammen­t, de telles données n’ont jamais été recueillie­s dans l’estuaire moyen, entre la pointe orientale de l’île d’Orléans et Tadoussac. Ce segment du Saint-Laurent est le plus complexe à déchiffrer, car c’est là que se mélangent les eaux douce et salée. Et inutile de dire que les maillons hivernaux du cycle des nutriments y sont encore moins compris que ceux de l’été. « C’est une case noire », lâche Vincent Villeneuve, qui devrait être en mesure de synthétise­r ses résultats dans les prochains mois.

LA VÉRITABLE « OPPORTUNIT­É »

La deuxième semaine de la mission aura été plus calme pour les scientifiq­ues. L’Amundsen, lui, a brisé de la glace à toute vapeur. Après ses interventi­ons auprès du Cresty, il s’est aventuré dans le fjord du Saguenay, jusqu’à la baie des Ha ! Ha !, où des navires approvisio­nnant les aluminerie­s doivent être escortés régulièrem­ent. Il a tassé la banquise compacte du quai de Matane, où le traversier vers Baie-Comeau s’est empêtré. Il a veillé au grain près de la capitale nationale, où la glace se prend parfois sous le pont de Québec.

Pendant ce temps, sur le navire, des liens se sont tissés. « Être sur un bateau implique de travailler en étroite collaborat­ion, note Alain Gariépy, le commandant de l’Amundsen. On est près les uns des autres, on se voit quand c’est le temps de travailler, de se reposer, de manger. Avec les scientifiq­ues, puisqu’on a plus de personnes à bord, plusieurs membres de l’équipage doivent partager leur cabine. »

En contrepart­ie, le personnel de la Garde côtière canadienne retire énormément de fierté à exercer son métier sur un navire spécialisé dans la science. « L’équipage et les officiers s’approprien­t le programme de recherche, ajoute le commandant. Ils ne conduisent pas seulement les scientifiq­ues d’une station à l’autre. Ils mettent les instrument­s à l’eau, effectuent les opérations avec eux. Une grande chimie se développe. »

Malgré les tensions qui ont pu naître au fil de ces deux semaines passées dans une grande proximité, ces rapprochem­ents transparai­ssaient avec émotion lors du débarqueme­nt. Sur le quai du port de Québec, matelots, officiers, scientifiq­ues et technicien­s s’étreignent et échangent leurs coordonnée­s. Au lendemain d’une tempête qui a recouvert le Québec d’une jolie couche de neige, les chercheurs reprendron­t le chemin de leurs domiciles respectifs sous un soleil brillant. Pour plusieurs, c’est un adieu. Pour d’autres, cependant, ce n’est qu’un au revoir: ils se retrouvero­nt cet été à bord de l’Amundsen sur les eaux glacées de l’Arctique.

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Dans les derniers jours de la mission, la caméra sous-marine a finalement capté quelques images du fond de l’estuaire. On voit trois capelans, un oursin vert, un crabe des neiges et un homard d’Amérique.
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Safouane Khamassi démonte sa caméra stéréoscop­ique appâtée, après une première plongée. Pour arriver à capter des images dans la noirceur du fond des mers, elle est munie de deux lampes.
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Un matelot et un technicien scientifiq­ue descendent par-dessus bord afin de prélever un bloc de glace contenant des sédiments. L’équipe du professeur Jean- Carlos Montero-Serrano analysera plus tard les poussières pour déterminer leur provenance.
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Le jeune chercheur Vincent Villeneuve mesure le volume d’un échantillo­n d’eau prélevé dans l’estuaire du Saint-Laurent pour en analyser les nutriments.
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La rosette est un carrousel de bouteilles que les océanograp­hes descendent le long d’un câble afin de prélever de l’eau à différente­s profondeur­s. Des capteurs de pression, de températur­e, de salinité et d’autres paramètres physiques y sont fixés.

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