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Que se passe-t-il?Le Balbuzard pêcheur ( Pandion haliaetus ) est un bon indicateur de la santé des écosystèmes aquatiques. Comme il consomme de gros poissons, le Balbuzard pêcheur est directement exposé aux polluants qui s'accumulent dans les chaînes trophiques aquatiques. En outre, des études précédentes ont démontré que la viabilité et la qualité de la coquille des œufs de Balbuzard pêcheur étaient diminuées par l'exposition à des contaminants organochlorés comme le DDE. Les Balbuzards pêcheurs pondent généralement un œuf supplémentaire qui parvient rarement à maturité et qu'on peut donc retirer pour analyse sans conséquence grave pour la population. On retrouve leurs nids dans l'ensemble du bassin hydrographique des fleuves Fraser et Columbia. Depuis 1991, Environnement Canada surveille le niveau de trois groupes de toxiques que l'on retrouve dans les œufs du Balbuzard pêcheur : les composés organochlorés industriels (dioxines, furanes et PCB), les pesticides organochlorés (DDE, dieldrine, chlordane et toxaphène) et le mercure. Les composés organochlorés industriels Comme les dioxines, les furanes et les PCB ont des effets physiologiques semblables chez tous les oiseaux, Environnement Canada utilise un système appelé équivalent toxique (ET) pour mesurer les effets combinés de ces composés. Comme l'illustrent les graphiques ci-dessous, la contribution des dioxines et des furanes à l'ET total des œufs de Balbuzard pêcheur recueillis dans les bassins du Fraser et du Columbia a fortement chuté de 1991 à 1997. On a observé la baisse la plus marquée en aval des usines de pâtes, notamment en aval de Kamloops et de Castlegar. Les ET des PCB étaient variables, mais toujours présents.
Source : Elliott et al. (1998) et L. Wilson (2003). Environnement Canada, Service canadien de la faune, Delta (Colombie-Britannique). Les pesticides organochlorés Environ le quart des œufs de Balbuzard pêcheur prélevés dans 120 nids des bassins du Fraser et du Columbia de 1991 à 1997 avaient une teneur en DDE supérieure à 4 mg par kg de poids humide. Plusieurs en contenaient plus de 10 mg/kg. On sait que l'amincissement des coquilles d'œufs se produit à des concentrations de DDE de 4,2 mg/kg et plus (Wiemeyer et al., 1988) et les troubles de développement de l'embryon, à des concentrations de 10 mg/kg ou plus (Poole, 1989). Après 1997, aucun des œufs examinés n'avait une teneur en DDE supérieure à 4 mg/kg, ce qui porte à croire que la concentration de DDE de ces écosystèmes aquatiques décline lentement. Toutefois, dans certains réservoirs à alimentation glaciaire et dans les secteurs où l'usage des pesticides était jadis courant, comme dans le sud de l'Okanagan, les œufs du Balbuzard pêcheur contiennent toujours une forte concentration de DDE.
Source : Elliott et al. (2000), Elliott et al. (2002) et L. Wilson (2003). Environnement Canada, Service canadien de la faune, Delta (Colombie-Britannique). La concentration de DDE est exprimée sous forme de moyenne géométrique (bande bleue) et d'intervalle (ligne verticale noire). Les données proviennent de divers sites répartis dans les deux bassins hydrographiques. On trouve deux autres pesticides organochlorés, le chlordane et la dieldrine, dans les écosystèmes aquatiques du Fraser et du Columbia. La concentration de ces toxiques dans les œufs du Balbuzard pêcheur a atteint un sommet en 1993 avant d'accuser un recul.
Source : Elliott et al. (2000). La concentration des pesticides chlordane et dieldrine est exprimée sous forme de moyenne géométrique. Le seuil de détection de la dieldrine se situe à 0,1 µg par kg de poids humide. L'astérisque (*) indique une concentration inférieure au seuil de détection. Bien que peu de rapports fassent état de la présence de toxaphène, un autre pesticide organochloré, dans les tissus des oiseaux, on en mesure de faibles concentrations dans le plasma des oisillons du Balbuzard pêcheur, dans le bassin du Fraser comme dans celui du Columbia. Cette découverte confirme les conclusions d'études récentes qui documentent le dépôt atmosphérique de toxaphène et d'autres composés organochlorés persistants dans les régions alpines et nordiques de la Colombie-Britannique et du Yukon (Blais et al., 1998 et Kidd et al., 1995). En Alberta, on a trouvé de fortes concentrations de toxaphène chez les poissons (Donald et al., 1993) et le plasma des oisillons du Balbuzard pêcheur des lacs d'altitude des Rocheuses.
Source : Elliott et al. (2002). La concentration totale de toxaphène est exprimée sous forme de moyenne géométrique (µg par kg de poids humide). Le mercure Comme l'illustre le graphique ci-dessous, on ne décèle aucune tendance dans la concentration moyenne totale de mercure trouvée dans les œufs de Balbuzard pêcheur provenant de différents sites des bassins du Fraser et du Columbia.
Source : Elliott et al. (2000), Elliott et al. (2002) et L. Wilson (2003). Environnement Canada, Service canadien de la faune, Delta (Colombie-Britannique) (2003). La concentration totale de mercure est exprimée sous forme de moyenne géométrique (bande rouge) et d'intervalle (ligne verticale noire). Les données proviennent de divers sites répartis dans les deux bassins hydrographiques. La concentration moyenne de mercure dans les œufs du Balbuzard pêcheur des bassins du Fraser et du Columbia est semblable à celle que l'on retrouve dans les œufs de Balbuzard pêcheur prélevés ailleurs, près des fleuves et des lacs naturels (Hughes et al., 1997). Comme on n'a détecté aucune différence entre les œufs de Balbuzard pêcheur prélevés en aval et en amont des usines de pâtes, on ne peut tirer aucune conclusion quant au rejet de mercure par ces usines dans le passé. Bien qu'on ne puisse comparer directement les deux mesures, on note que la concentration de mercure accumulé dans le foie des loutres de rivière et des visons du bassin du Fraser et de celui du Columbia était environ 10 fois supérieure à celle observée dans les œufs du Balbuzard pêcheur (Harding et al., 1998). Pourquoi en est-il ainsi?Les contaminants toxiques détectés dans les œufs du Balbuzard pêcheur des bassins du Fraser et du Columbia proviennent de deux grandes sources. La première regroupe les sources locales, y compris des sites industriels et d'anciens lieux d'utilisation de ces produits, dont il reste des résidus. L'autre comprend les sources éloignées : la pollution provenant d'Asie et d'ailleurs en Amérique du Nord, transportée à grande distance par dispersion atmosphérique et, potentiellement, les proies dont se nourrit le Balbuzard pêcheur dans ses aires d'hivernage en Amérique latine. Sources locales La concentration de certains composés organochlorés dans les œufs de Balbuzard pêcheur reflète le niveau d'industrialisation et de pollution toxique dans les eaux de la région et la quantité de résidus rémanents qui demeurent dans les sédiments. Dans le bassin du fleuve Fraser, on observe généralement les niveaux de composés organochlorés industriels les plus faibles à Prince George et les plus élevés près de Vancouver; Quesnel et Kamloops se situent entre ces deux extrêmes (Elliott et al., 1998, 2000 et 2001). C'est dans la portion inférieure du bassin que l'industrialisation est la plus forte, et c'est là aussi que les contaminants ont tendance à s'accumuler.
Figure 1. Localisation des usines de pâtes et des principales villes du bassin du fleuve Fraser. En 1994, une étude sur l'Hirondelle bicolore dans le bassin du Fraser a aussi documenté les effets de l'industrialisation sur la santé des écosystèmes. Comme l'indique le graphique ci-dessous, la concentration de composés organochlorés industriels (exprimée en ET) chez les hirondelles était de 3 à 6 fois plus élevée en aval qu'en amont des grandes usines de pâtes et des centres industriels. L'Hirondelle bicolore ingère ces contaminants des écosystèmes aquatiques en se nourrissant des insectes qui émergent au-dessus de la surface de l'eau.
Source : Harris et Elliott (2000) Dans les régions agricoles où on a longtemps utilisé de grandes quantités de DDT, les résidus qui restent dans le sol constituent sans doute la principale source du DDE que l'on retrouve chez le Balbuzard pêcheur. Cette hypothèse est appuyée par la forte concentration de DDE mesurée dans les œufs de Balbuzard pêcheur recueillis près de la rivière Pitt, qui longe une zone d'activités horticoles intensives dans la vallée du bas Fraser. On a mesuré des concentrations encore plus élevées dans les tissus de poissons (lottes) vivant dans des lacs situés près de zones agricoles (p. ex. le lac Nicola) (Macdonald et al., 1998). En 1989, le gouvernement provincial a mis en œuvre des mesures législatives qui limitent la quantité de dioxines (2378-TCDD) que peuvent déverser les usines de pâtes et papiers. La chute des niveaux de dioxines (2378-TCDD) observée de 1991 à 1997 reflète l'évolution de la technologie de blanchiment dans les usines de pâtes. Grâce aux nouvelles technologies, la quantité de dioxines (2378-TCDD) déversée par les usines de pâtes du bassin du Fraser a chuté de 97 % de 1989 à 1998. Durant la même période, la quantité de furanes (2378-TCDF) déversée a chuté de 99,5 %.
En 1974, la plupart des utilisations du DDT étaient interdites au Canada. Quant à l'utilisation des PCB, on l'a sévèrement réglementée en 1977. La mise en œuvre des règlements a provoqué de fortes chutes de la concentration de ces composés organochlorés chez le Balbuzard pêcheur et chez d'autres espèces indicatrices qui font l'objet de surveillance dans le bassin du fleuve Fraser (le Grand Héron et le Cormoran à aigrettes). Les faibles niveaux actuels de PCB et de DDE qui persistent dans les œufs de Balbuzard pêcheur pourraient aussi résulter de la contamination des proies dont se nourrit cet oiseau dans ses aires d'hivernage et de la dispersion atmosphérique de la pollution provenant de sources éloignées, notamment d'Asie. De nombreux contaminants, y compris des pesticides organochlorés comme le DDE et le toxaphène, les PCB et le mercure, sont volatils et se dispersent facilement dans l'atmosphère. Souvent, ces contaminants se condensent en s'approchant du sol lorsqu'ils atteignent un climat plus froid, notamment dans les écosystèmes arctiques et alpins. C'est pourquoi certains des écosystèmes les plus isolés du monde sont aussi les plus contaminés. En Colombie-Britannique et au Yukon, plusieurs glaciers alpins ont une forte teneur en toxiques, qui se traduit par une concentration élevée de contaminants chez les poissons de certains lacs alpins (Macdonald et al., 1998 et Kidd et al., 1995). Les changements climatiques, qui accélèrent la fonte et le ruissellement, peuvent provoquer le rejet de ces composés et leur bioaccumulation dans les chaînes trophiques aquatiques de montagne. Dans le but d'examiner l'effet des contaminants alpins sur la faune, on a recueilli des œufs du Balbuzard pêcheur et certains poissons dont il se nourrit à diverses altitudes en Colombie-Britannique et au Yukon pendant une période de trois ans, de 1999 à 2001 (Elliott et al., 2002). Parmi les poissons, la concentration de DDE la plus élevée (215 µg/kg) a été mesurée chez la truite arc-en-ciel du lac Upper Jade, situé à une altitude de 1 800 mètres, dans le parc national Revelstoke, où cette substance n'a jamais été employée. D'autres poissons qui servent de proies au Balbuzard pêcheur, prélevés dans de grands réservoirs d'altitude moyenne comme les lacs Kinbasket, Revelstoke et Upper Arrow, dont plus de la moitié des bassins hydrographiques se situent au-dessus de 1 500 mètres, contenaient un large éventail d'hydrocarbures chlorés à faible concentration.
Figure 2 : Localisation des échantillons de poissons et de Balbuzards pêcheurs prélevés en Colombie-Britannique et au Yukon dans le cadre de l'étude d'Elliott et al. (2002). Cependant, l'analyse des œufs de Balbuzard pêcheur prélevés à onze emplacements différents n'a permis d'établir aucun gradient apparent de concentration en fonction de l'altitude (voir le graphique ci-dessous). Il est possible que l'absence de gradient soit liée à l'emplacement des lieux de nidification des Balbuzards pêcheurs, principalement à basse ou moyenne altitude, là où la contamination alpine est diluée par le ruissellement des sources de basse altitude.
Source : Elliott et al. (2002). La concentration de DDE est exprimée sous forme de moyenne géométrique et d'intervalle. Historiquement, l'utilisation de DDT était extrêmement réduite dans la plus grande partie du bassin du haut Fraser (Elliott et al., 2000). C'est pourquoi on croit qu'en général, le produit de dégradation (le DDE) ingéré par les Balbuzards pêcheurs provient de sources éloignées, par transport atmosphérique. Cette hypothèse est appuyée par la concentration tout aussi élevée de pesticides que l'on retrouve chez les truites et les lottes de certains lacs de tête des régions alpines isolées (Donald et al., 1993 et Macdonald et al., 1998). On a également trouvé des pesticides en concentrations mesurables chez certaines marmottes de l'île de Vancouver qui ne vivent que dans les prairies subalpines isolées (Lichota et al., 2003). Le DDE détecté chez le Balbuzard pêcheur du haut Fraser pourrait aussi provenir d'une autre source éloignée : l'exposition aux contaminants par le biais des proies dont il se nourrit dans ses aires d'hivernage. Grâce à la radiotélémétrie, le Service canadien de la faune, en collaboration avec des organismes mexicains et américains, a suivi des Balbuzards pêcheurs nichant dans le bassin du Fraser jusque dans des zones d'agriculture intensive au Mexique et ailleurs en Amérique centrale (voir les cartes ci-dessous).
Figure 3. Télémétrie satellitaire de Balbuzards pêcheurs marqués en Colombie-Britannique, montrant les voies de migration vers les aires d'hivernage de la côte ouest du Mexique et d'Amérique centrale et du Sud. Tiré de Elliott et al. (2002). Les résultats ci-dessus proviennent de 8 émetteurs posés sur des Balbuzards pêcheurs de la Colombie-Britannique de 1996 à 2001. Pour agrandir, cliquer sur l'image. Pour déterminer si les aires d'hivernage peuvent représenter une source de contamination, on a prélevé et examiné des poissons dont se nourrissent les Balbuzards pêcheurs dans 16 aires d'hivernage. Cependant, dans 15 de ces sites, la concentration de DDE dans le poisson était peu élevée (inférieure à 0,1 mg/kg). Les concentrations de DDE dans les œufs de Balbuzard pêcheur recueillis de 1999 à 2001, y compris ceux de femelles qui hivernent au Mexique, étaient, à une exception près, inférieures à celles observées dans les œufs prélevés au début des années 1990. En se fondant sur le ratio DDE-DDT, qui donne une indication du temps écoulé depuis l'emploi du DDT, on n'observe aucune accumulation récente de DDT, ce qui porte à croire que l'exposition dans les aires d'hivernage est due à l'utilisation ancienne de DDT. D'autres preuves scientifiques récentes témoignent de l'importance des sources éloignées de contamination toxique. Les PCB dont on a observé l'accumulation chez le saumon rouge au cours de sa période océanique étaient rejetés dans les eaux natales au moment où les carcasses des géniteurs morts se décomposaient après la fraye. Le niveau de contamination des saumons rouges adultes était tel que la charge toxique locale provenant d'un million de saumons était comparable à la quantité de PCB des émissions fugitives que les incinérateurs de déchets toxiques rejettent annuellement (Krümmel et al., 2003). En outre, le fait que les pesticides trouvés chez les marmottes des régions alpines soient les mêmes que ceux qu'on utilise dans des régions éloignées d'Amérique du Nord ou d'Asie témoigne de la probabilité de transport de certains contaminants sur de grandes distances. Pourquoi est-ce important?Le DDT, les PCB, les dioxines et les furanes sont des contaminants chlorés qui ont causé des dommages à grande échelle chez les rapaces, notamment l'infertilité et le déclin de populations partout dans le monde. Avant son interdiction en Amérique du Nord, le DDT, en particulier, a été responsable de l'amincissement des coquilles des œufs du Balbuzard pêcheur au cours des années 1960 et 1970. Les Relevés des oiseaux nicheurs réalisés de 1968 à 2002 indiquent qu' en Colombie-Britannique, la population des Balbuzards pêcheurs s'est accrue de 5,4 % par année, surtout dans la partie sud de la province. Au Canada, les populations de Balbuzards pêcheurs ont augmenté de près de 4,6 % par année au cours de cette période. Ces augmentations témoignent sans doute du rétablissement de l'espèce après les impacts causés par l'utilisation de contaminants chlorés comme le DDE et les PCB. Le niveau de toxiques mesuré chez les Balbuzards pêcheurs a des répercussions importantes chez les autres espèces fauniques. Le vison et la loutre de rivière, par exemple, sont extrêmement sensibles aux PCB. Toute augmentation de la concentration de PCB mesurée dans les œufs du Balbuzard pêcheur peut signaler des effets encore plus graves chez les autres espèces. Comme les Balbuzards pêcheurs se nourrissent de nombreuses espèces de poissons de pêche sportive, la surveillance continue du niveau de contamination chez ces oiseaux peut aussi servir à déceler les toxiques qui risquent d'être absorbés par les humains. Les changements climatiques que subit une région peuvent exacerber les risques si les toxiques accumulés au fil des décennies sont rejetés lors de la fonte des glaciers. Notons par exemple que la concentration totale de PCB dans la neige accumulée dans la région côtière peut atteindre 2,17 ng/L (Blais, 1998), un niveau de beaucoup supérieur à la recommandation pour l'eau potable au Canada, qui est actuellement de 1,0 ng/L. Que fait-on?Au début des années 1990, Environnement Canada a mis sur pied le Plan d'action du Fraser, dans le but d'évaluer la santé environnementale du bassin du Fraser. Comme l'indique la carte ci-dessous, on a réalisé des dosages de contaminants toxiques partout dans le bassin, sur les espèces fauniques, les sédiments et les poissons. On a ainsi créé une base de référence permettant de mesurer les changements à venir. Au lieu de continuer à surveiller toutes les composantes des écosystèmes pour y déceler des contaminants toxiques, on a choisi certaines espèces pour en faire des indicateurs de l'état de santé de l'écosystème dans son ensemble. Pour les bassins du Fraser et du Columbia, le Balbuzard pêcheur sert d'espèce sentinelle, et la surveillance se poursuit de façon continue.
Figure 4 : Sites de prélèvement et cours d'eau du bassin du Fraser qui ont servi à la recherche dans le cadre du Plan d'action du Fraser. Pendant plusieurs années, les Balbuzards pêcheurs ne nichaient plus dans la région de Vancouver, en raison des niveaux élevés d'industrialisation et de contamination chimique. Toutefois, après la mise en œuvre de règlements sur la pollution et la restauration d'habitats disparus ou dégradés, les Balbuzards pêcheurs sont revenus à Maplewood Flats, à North Vancouver. Chaque année, on célèbre ce retour lors du Return of the Osprey Festival. Creston, sur le fleuve Columbia, fait la fête à la population de Balbuzards pêcheurs la plus dense au Canada lors d'un festival annuel, le Osprey Festival. En plus de soutenir le commerce local, ces festivals contribuent à faire connaître le Balbuzard pêcheur et d'autres espèces fauniques et à sensibiliser les gens au sort de ces animaux. Le Service canadien de la faune continue la surveillance des contaminants dans des milieux d'intérêt comprenant les emplacements industriels et les régions alpines. Pour évaluer la proportion de contaminants qui viennent des régions d'hivernage du sud, la migration d'oiseaux et les patrons d'hivernage sont aussi étudiés en utilisant des télémétries satellitaires. Puisque le mercure est connu pour s'accumuler dans les chaînes alimentaires des terres inondées comprenant les réservoirs hydrauliques, les agences environnementales fédérales et provinciales travaillent avec BC Hydro pour surveiller les concentrations de mercure dans les poissons et dans la faune piscivore. Vu la grande dispersion atmosphérique du mercure principalement dû à l'activité centrales brûlant du charbon, les scientifiques d'Environnement Canada et les gestionnaires participent également à des entretiens internationaux pour identifier les sources et suivre les tendances de ce métal. Là où c'est possible, des mesures pour réduire les risques de contamination sont prises. Le Canada a créé un fonds de 20 millions de dollars, le Fonds canadien sur les polluants organiques persistants (POP), afin d'aider les pays en développement et les économies en transition à réduire ou à éliminer le rejet de polluants organiques persistants. Le Canada poursuit également sa collaboration avec le Mexique et les États-Unis, dans le cadre de la Commission nord-américaine de coopération environnementale établie en vertu de l'Accord de libre-échange. On travaille en outre à l'élaboration de plans d'action régionaux pour traiter de POP tels que le chlordane, le DDT, les PCB, les dioxines, les furanes et l'hexachlorure de benzène.
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