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Les Grands Lacs
Atlas écologique et manuel des ressources

Chapitre un - Introduction: Les Grands Lacs

Chapitre deux - Processus naturels caractérisant les Grands Lacs  

Chapitre trois - Les habitants et les Grands Lacs

Chapitre quatre - Les Grands Lacs d'aujourd'hui: Sujets d'inquiétude  

Chapitre cinq - Gestion conjointe des Grands Lacs

Chapitre six - Nouvelles directions pour la communauté des Grands Lacs

Glossaire
Table de conversion (mesures métriques en mesures impériales)
Bibliographie et documentation suggérée
Sources des cartes et des photographies
Liste de cartes

Introduction: Les Grands Lacs 

Chapitre

U N

Les Grands Lacs - Supérieur, Michigan, Huron, Érié et Ontario - constituent une importante partie de l'héritage physique et culturel de l'Amérique du Nord. Ces grandes mers intérieures, qui s'étendent sur plus de 1 200 kilomètres (750 milles) d'ouest en est, ont fourni de l'eau aux fins de consommation, pour les transports, la production d'hydro-électricité, les usages récréatifs, et toutes sortes d'autres emplois.

L'eau des lacs et les nombreuses ressources du bassin des Grands Lacs ont joué un rôle important dans l'histoire et le développement des États-Unis et du Canada. Pour les premiers explorateurs et colonisateurs européens, les lacs et leurs tributaires ont été les avenues grâce auxquelles ils se sont introduits dans le continent, en ont extrait des ressources de grande valeur, et ont pu transporter les produits régionaux à l'étranger.

Actuellement, le bassin des Grands Lacs abrite plus d'un dixième de la population des États-Unis et du quart de la population du Canada. On rencontre dans la région des Grands Lacs, l'une des plus fortes concentrations d'industries au monde. Presque 25 % de la production agricole totale du Canada et 7 % de la production des États-Unis viennent du bassin des Grands Lacs. Les États-Unis considèrent les Grands Lacs comme un quatrième littoral, et la région des Grands Lacs est un facteur dominant dans l'économie industrielle du Canada.

Caractéristiques physiques du réseau hydrographique


Relief, réseau hydrographique et zones urbaines (470k GIF)

Il est difficile d'apprécier l'importance du réseau hydrographique des Grands Lacs, même pour les habitants du bassin de ces lacs. Dans l'ensemble, les Grands Lacs contiennent environ 23 000 km3 (5 500 mi3) d'eau, qui recouvrent une superficie totale de 244 000 km2 (94 000 mi2). Ils constituent la plus vaste réserve au monde d'eaux douces de surface, et contiennent approximativement 18% des réserves mondiales d'eau. Seules les calottes glaciaires des pôles contiennent davantage d'eau douce.

Malgré leurs grandes dimensions, les Grands Lacs sont sensibles aux effets d'un grand nombre de polluants. Parmi les sources de pollution, citons le ruissellement superficiel et l'entraînement par les eaux de ruissellement des produits chimiques d'usage agricole, les produits résiduaires provenant des villes, les rejets des zones industrielles, et les lixiviats provenant des dépotoirs. La vaste superficie des lacs les rend aussi vulnérables aux polluants provenant directement de l'atmosphère, qui tombent avec la pluie ou la neige, ou sous forme de poussières, à la surface des lacs.

Le débit sortant des Grands Lacs est relativement faible (moins d'un pour cent par an) par rapport au volume total d'eau. Les polluants qui pénètrent dans les lacs - à la suite de déversements directs le long des rives, de leur entraînement par des tributaires, ou à la suite du travail du sol, ou sous forme de retombées atmosphériques - sont retenus dans le réseau hydrographique, et leurs concentrations augmentent avec le passage du temps. Par ailleurs, les polluants persistent dans le réseau hydrographique, en raison de la remise en suspension des sédiments (ou de leur réintroduction dans l'eau par agitation des sédiments), et de leur recyclage dans les chaînes trophiques.

En raison des importantes dimensions du bassin-versant, les caractéristiques physiques telles que le climat, les sols et la topographie varient d'un bout à l'autre de ce bassin. Au nord, le climat est froid et le terrain est dominé par le soubassement granitique appelé Bouclier canadien (ou laurentien) et constitué de roches précambriennes, recouvertes d'une couche généralement mince de sols acides. Les conifères sont dominants dans les forêts septentrionales.

La rive quest de la baie Georgienne, dans la parc national de la peninsule de Bruce. La region septentrionale des Grands Lacs est tres peu peuplee et elle est caracterisee par des forets de coniferes et des rives rocheuses
La rive ouest de la baie Géorgienne, dans le parc national de la péninsule de Bruce. La région septentrionale des Grands Lacs est très peu peuplée et elle est caractérisée par des forêts de conifères et des rives rocheuses. (D. Cowell, Geomatics International, Burlington (Ontario).)

Dans les régions sud du bassin, le climat est beaucoup plus chaud. Les sols sont plus profonds, et contiennent des couches ou mélanges d'argiles, de limon, de sables, de graviers et de blocs déposés sous forme de drift glaciaire ou de sédiments glacio-lacustres et fluvio-glaciaires. Les terres sont habituellement fertiles, et peuvent être facilement drainées à des fins agricoles. Les forêts originales de feuillus ont fait place aux zones agricoles et au développement urbain de type tentaculaire.

Bien que faisant partie d'un système unique, chaque lac est différent des autres. Du point de vue volume, le lac Supérieur est le plus vaste et aussi le plus profond et le plus froid des cinq. Le lac Supérieur pourrait contenir l'ensemble des autres Grands Lacs, et trois fois le lac Érié. Le lac Supérieur a de telles dimensions que l'eau y séjourne 191 ans. Le temps de séjour est déterminé à partir du volume d'eau dans le lac et du débit sortant moyen. La majeure partie du lac Supérieur est boisée, et contient peu de zones agricoles, le climat étant froid et les sols pauvres. En raison de la présence des forêts et de son faible degré de peuplement, le lac Supérieur reçoit relativement peu de polluants, sauf des polluants atmosphériques.

Le lac Michigan, qui est le second en dimension, est le seul Grand Lac qui soit entièrement contenu dans le territoire des États-Unis. Sa partie nord se trouve dans la région plus froide et moins développée des Grands Lacs supérieurs. Il est peu peuplé, sauf dans la région de la vallée de la rivière Fox, laquelle se déverse dans la baie Green. Cette baie abrite l'une des pêcheries les plus productives des Grands Lacs, mais reçoit les résidus et déchets de l'une des plus fortes concentrations au monde d'usines de pâtes et papiers. La partie sud plus tempérée du bassin du lac Michigan est l'une des régions les plus urbanisées du réseau des Grands Lacs. Elle englobe les zones métropolitaines de Milwaukee et de Chicago, avec une population d'environ 8 millions, ce qui représente à peu près le cinquième de la population totale du bassin des Grands Lacs.

Le lac Huron, qui comprend la baie Géorgienne, est en volume le troisième plus grand lac. De nombreux Canadiens et Américains possèdent des chalets et maisons de campagne, situés sur les plages sableuses et peu profondes du lac Huron et le long des rives rocheuses de la baie Géorgienne. Le bassin de la rivière Saginaw est cultivé de façon intensive, et englobe les zones métropolitaines de Flint et de Saginaw-Bay City. Saginaw-Bay City, comme Green Bay, abrite une pêcherie très productive.

Feuille d'information sur
les Grands Lacs no 1

Géomorphologie et population 

Le lac Érié a le plus faible volume, et subit le plus profondément les effets de l'urbanisation et de l'agriculture. Étant donné la présence des sols fertiles qui entourent le lac, la région fait l'objet d'une agriculture intensive. Le lac reçoit le ruissellement de la région agricole du sud-ouest de l'Ontario et de parties de l'Ohio, de l'Indiana et du Michigan. Dix-sept régions métropolitaines dont la population dépasse 50 000 se situent à l'intérieur de bassin du lac Érié. Bien que le lac ait une superficie approximative de 26 000 km2 (10 000 mi2), sa profondeur moyenne est de seulement 19 mètres (62 pieds). C'est le moins profond des lacs, et par conséquent, il se réchauffe rapidement au printemps et en été, et gèle souvent complètement en hiver. De tous les lacs, il est aussi celui dont les eaux ont le plus court temps de séjour, soit 2,6 années. Le bassin ouest, qui représente environ un cinquième du lac, est très peu profond; sa profondeur moyenne est de 7,4 mètres (24 pieds), et sa profondeur maximum de 19 mètres (62 pieds).

Lake Ontario, although slightly smaller in area, is much deeper than its upstream neighbor, Lake Erie, with an average depth of 86 metres (283 feet) and a retention time of about 6 years. Major urban industrial centers, such as Hamilton and Toronto, are located on its shore. The U.S. shore is less urbanized and is not intensively farmed, except for a narrow band along the lake.

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Peuplement

On peut considérer l'histoire moderne de la région des Grands Lacs, depuis sa découverte et son peuplement par les immigrants européens jusqu'à l'époque actuelle, non seulement comme une progression de plus en plus rapide de l'usage d'une vaste ressource naturelle, mais aussi comme un processus d'apprentissage concernant l'écosystème des Grands Lacs. Tout d'abord, il s'agissait d'apprendre à exploiter les ressources naturelles du bassin, tout en évitant les dangers de l'exploitation. Ce n'est que beaucoup plus tard, lorsque le bassin-versant a été plus intensivement colonisé et exploité, que l'on a appris qu'en abusant de l'usage des eaux et du bassin, on pouvait causer de grands dommages à l'écosystème tout entier.

Exploitation

Les premiers Européens ont trouvé un écosystème relativement stable, qui avait évolué durant les 10 000 années écoulées depuis le recul du dernier glacier; ce système n'avait été que modérément perturbé par les activités de chasse et d'exploitation agricole auxquelles se livraient les peuples indigènes. Les premiers arrivants ont eu une incidence modeste sur l'écosystème, puisqu'ils se limitaient à l'exploitation de quelques animaux à fourrure. Toutefois, les vagues ultérieures d'immigrants ont pratiqué une exploitation commerciale des arbres, des ressources agricoles et des pêches, et provoqué de profondes modifications écologiques. Des forêts matures ont été complètement coupées dans les bassins versants, le sol a été laissé à nu par les charrues, et les populations de poissons jusque-là intactes ont été récoltées sans aucune précaution par un nouveau et puissant prédateur - l'être humain utilisant des filets.

À mesure que le peuplement et l'exploitation se sont intensifiés, des parties de l'écosystème ont subi des modifications radicales. L'exploitation des forêts a enlevé aux cours d'eau l'ombre qui les protégeait, et a laissé ces cours d'eau obstrués par la sciure de bois. Les scieries ont aussi engorgé les rivières et baies. Lors de l'exploitation des terres, le labourage a exposé les sols qui de ce fait ont facilement été entraînés par l'eau, et ont recouvert des habitats importants, fluviatiles et d'estuaire. La pêche commerciale a commencé à réduire les stocks apparemment inépuisables de poissons, et des populations entières de poissons ont commencé à disparaître.

Industrialisation  

Meandre d'une riviere qui traverse une ville industrielle dans le bassin des Grands Lacs.
Méandre d'une rivière qui traverse une ville industrielle dans le bassin des Grands Lacs. L'industrialisation de ce bassin a suivi le peuplement précoce de la région et la croissance de l'agriculture. (environ 1970) (Great Lakes Program Office, U.S. EPA, Chicago (Illinois).)

L'industrialisation a suivi de près le peuplement des régions agricoles, et les résidus virtuellement non traités du début de la période industrielle ont dégradé un cours d'eau après l'autre. L'urbanisation croissante qui accompagne le développement industriel a ajouté à la détérioration de la qualité des eaux, et créé des situations dangereuses telles que la contamination par les bactéries, et la putréfaction des débris flottants dans les cours d'eau et les zones littorales. Parfois, ce type de situation a été la cause d'épidémies mortelles causées par la contamination, par exemple d'épidémies de typhoïde. Néanmoins, on a perçu les problèmes comme étant de nature locale.

À mesure que progressait l'industrialisation, et que l'agriculture s'intensifiait un peu, après la fin du siècle, de nouvelles substances chimiques ont été employées, telles que les BPC (biphényles polychlorés) durant les années 20, et le DDT (dichlorodiphényltrichloroéthane) durant les années 40. Des engrais inorganique ont été employés pour enrichir le sol déjà fertile, dans le but d'accroître la production. La combinaison de fertilisants synthétiques, de sources existantes de polluants organiques riches en éléments nutritifs, tels que les déchets organiques d'origine humaine, non traités, en provenance des villes et les détergents phosphatés, ont provoqué une accélération de la production biologique (eutrophisation) à l'intérieur des lacs. Durant les années 1950, le lac Érié a, pour la première fois, montré dans son ensemble des signes de déséquilibre par eutrophisation, avec apparition de quantités massives de fleurs d'eau et épuisement de l'oxygène.

Évolution de la gestion des Grands Lacs

À la fin des années 60, l'inquiétude de plus en plus grande du public à propos de la détérioration de la qualité de l'eau des Grands Lacs a eu pour effet de stimuler les investissements dans la recherche sur la pollution, en particulier sur les problèmes d'eutrophisation et d'empoisonnement par le DDT. Les gouvernements ont réagi en contrôlant et en régularisant les rejets de polluants et en aidant à la construction d'usines d'épuration municipales. Ces actions ont été rendues officielles en 1972 par le premier Accord sur la qualité de l'eau des Grands Lacs, conclu entre le Canada et les États-Unis.

Au cours des années 70, les déversements de polluants ont été fortement réduits. Les résultats ont été visibles. Des situations de pollution dangereuse se sont manifestées de moins en moins souvent, étant donné que les problèmes tels que la présence de débris flottants et de nappes d'huile ont commencé à disparaître. Les taux d'oxygène dissous sont améliorés, ce qui a mis fin au problème de mauvaises odeurs. On a rouvert de nombreuses plages, grâce à l'amélioration des moyens de traitement des eaux résiduaires, et les tapis d'algues ont disparu à mesure qu'ont diminué les taux d'éléments nutritifs. Les initiatives prises durant les années 70 ont montré que l'on pouvait améliorer la situation, et nous ont enseigné plusieurs détails importants, allant au-delà de l'élimination des foyers localisées de pollution.

Tout d'abord, le problème de la croissance des algues dans les lacs, causé par une eutrophisation accélérée, exigeait que l'on étudie ces lacs dans leur ensemble, et en particulier que l'on mesure les concentrations de l'élément nutritif critique, le phosphore, et que l'on détermine toutes les voies d'entrée et de sortie de ce produit dans chacun des lacs, à partir de toutes les sources et points de sortie. On a ensuite combiné cette méthode, qui consiste à calculer un bilan de masse pour la substance étudiée à d'autres recherches et à la modélisation mathématique, pour établir des limites cibles de la charge de phosphore introduite dans les lacs (ou des parties des lacs). La charge cible est la quantité qui ne cause pas de croissance excessive des algues (c'est-à-dire, une quantité pouvant être assimilée, sans risque, par l'écosystème).

La recherche sur les substances toxiques, tout d'abord sur le pesticide DDT, nous a enseigné d'autres leçons importantes sur l'écosystème en question. Les contaminants toxiques comprennent les produits chimiques organiques et les métaux persistants. Ces substances pénètrent de façon directe dans les lacs à partir des décharges d'égouts et industriels, et indirectement de dépotoirs, du ruissellement diffus sur les terres, et des retombées atmosphériques. Grâce aux travaux accrus de recherche, d'échantillonnage et de surveillance, on a constaté que les substances toxiques constituaient un problème à l'échelle de tout le système.

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Polluants toxiques

Les polluants toxiques menacent non seulement les espèces aquatiques et terrestres, mais aussi la santé humaine car l'être humain se trouve au sommet de bien des chaînes alimentaires. Certaines substances toxiques s'accumulent ou se concentrent biologiquement pendant leurs cheminements dans la chaîne trophique. En conséquence, les prédateurs du sommet de la chaîne, tels que la truite fardée et les oiseaux piscivores - les cormorans, les aigles pêcheurs et les goélands argentés - peuvent subir des effets néfastes. En raison de leur accumulation biologique, ces substances toxiques peuvent avoir une concentration un million de fois plus élevée dans la chair de ces espèces que dans l'eau. Par conséquent, les êtres humains risquent bien davantage d'être exposés aux contaminants en ingérant du poisson ou de la chair d'oiseau, qu'en buvant l'eau des lacs.

On a mené d'importantes recherches sur les espèces aquatiques et terrestres et on a ainsi pu produire une importante documentation sur les effets nocifs, comme les becs croisés et l'amincissement des écailles d'oeufs chez les oiseaux, et les tumeurs chez les poissons. Bien qu'il subsiste des incertitudes à propos des risques pour la santé humaine de l'exposition à long terme à de faibles taux de polluants toxiques présents dans les lacs, on convient du fait que les risques pour la santé humaine augmenteront si les contaminants toxiques continuent à s'accumuler dans l'écosystème des Grands Lacs. L'exposition à long terme et à de faibles niveaux est source d'inquiétude à cause des effets subtiles que les polluants toxiques peuvent avoir sur la reproduction, le système immunitaire et le développement des enfants. Il y a aussi raison de s'inquiéter des rapports entre les contaminants de l'environnement et les maladies comme le cancer.

Comprendre les lacs à partir d'une analyse de l'écosystème

Le deuxième Accord sur la qualité de l'eau des Grands Lacs, signé en 1978, a reconnu formellement qu'il faut chercher à connaître l'écosystème et mettre l'accent sur les substances toxiques. En 1987, on a défini davantage la gestion de la méthode de l'écosystème par le biais de modifications à l'Accord visant l'adoption de plans de gestion propres à rétablir quatorze usages bénéficiaires. Ces usages bénéficiaires comprennent notamment la libre utilisation de l'écosystème par tous ses éléments vivants, y compris l'être humain.

L'Accord exige l'élaboration de plans d'assainissement à l'égard de zones géographiques critiques où il existe des situations de dégradation locale, et l'élaboration de plans d'aménagement panlacustre à l'égard des polluants critiques qui portent atteinte à des lacs tout entiers ou en grande partie. L'objectif de ces plans de gestion est d'identifier clairement les étapes clés nécessaires au rétablissement et à la protection des lacs.

Harold Murphy, Bureau du plan de mesures correctives, port de Hamilton, Burlington Ontario
(Harold Murphy, Bureau du Plan de mesures correctives, port de Hamilton, Burlington (Ontario).)

En vue de mesurer le rétablissement de l'écosystème, le Protocole de 1987 ajoute l'exigence d'objectifs et d'indicateurs écosystémiques afin de compléter les objectifs chimiques déjà prévus par l'Accord. Ces mesures biologiques de l'intégrité de l'écosystème offrent un élément important de la méthode des écosystèmes et sont intégrés au processus d'élaboration de plans d'aménagement panlacustre. Des indicateurs d'écosystème ont été adoptés pour le lac Supérieur; ceux-ci sont des organismes (comme des populations d'oiseaux ou de poisson) qui indiquent si l'écosystème est sain, si ces populations sont stables et si elles sont autoreproductrices.

Les notions de bilan de masse, de contamination à l'échelle du système et de bioaccumulation dans la chaîne alimentaire sont devenues des éléments essentiels si l'on veut comprendre les lacs à partir d'une analyse de l'écosystème. Par exemple, pour établir les charges cibles de polluants pour les lacs inférieurs, on a employé la méthode consistant à contrôler les taux de phosphore en fonction du bilan de masse.

Les plus de 33 millions d'habitants du bassin des Grands Lacs et leurs gouvernements font face à un immense défi quant à l'avenir du bassin. Pour établir un mode de gestion saine, qui permette un usage continu des ressources des Grands Lacs, il faudra une meilleure participation du public, l'instauration d'une volonté politique de protéger les Grands Lacs, ainsi que des mesures décisives et la coopération des gouvernements. Ceci ne sera pas facile.

Les Grands Lacs sont entourés par deux nations souveraines, une province canadienne, huit États américains, et des milliers d'organismes locaux, régionaux, et spéciaux, chargés individuellement de gérer l'une des particularités du bassin-versant ou des Grands Lacs. Leur coopération est essentielle, les problèmes tels que la consommation d'eau, les dérivations, le niveau des lacs et la gestion du littoral - comme le problème de la pollution - ne respectant pas les frontières politiques.

Compte tenu de ce qui précède, on considère que les consultations publiques auxquelles participent les résidents, les organisations privées, l'industrie et les gouvernements constituent un élément essentiel du processus décisionnel relatif à la gestion des ressources de l'écosystème des Grands Lacs. On a habilité les résidents du bassin à participer à la recherche des solutions, à favoriser des environnements sains et soutenables et à réduire leur exposition individuelle aux polluants des Grands Lacs.

Les êtres humains font partie et dépendent de l'écosystème naturel des Grands Lacs mais ils entravent le renouvellement et la survie de cet écosystème et de sa biote. Pour protéger les lacs et pouvoir les utiliser à l'avenir, il nous faudra mieux comprendre comment sont apparus les problèmes qui se sont déjà manifestés, et continuer à prendre des mesures correctives, pour éviter d'endommager davantage l'environnement de ces lacs.


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