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Hydrologie de la tourbière de Covey Hill et ses implications pour la conservation Étudiante Véronique Fournier Professeur/chercheur responsable Marie Larocque.

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1 Hydrologie de la tourbière de Covey Hill et ses implications pour la conservation Étudiante Véronique Fournier Professeur/chercheur responsable Marie Larocque

2 Problématique : Le Laboratoire naturel du mont Covey Hill, situé à proximité de la frontière canado-américaine, est situé sur une importante zone de recharge pour laquifère régional et représente un site dimportance pour la préservation de la biodiversité au Québec. La présence dune vaste tourbière naturelle au sommet de la colline et de deux espèces de salamandres considérées menacées, en font un site de grande importance scientifique et écologique. La survie de ces salamandres est assurée par un apport constant deau souterraine, lui-même probablement supporté en partie par la tourbière. Une modification de léquilibre hydrique et écologique de la tourbière pourrait réduire la quantité deau qui y est emmagasinée et ainsi déstabiliser lensemble de lécosystème de la colline. Objectifs: Comprendre la dynamique hydrologique de la tourbière et définir son rôle dans lalimentation en eau de la colline. Réaliser un bilan hydrique spécifique à la tourbière. Intégrer lensemble des paramètres agissant sur le système et évaluer les échanges tourbière/aquifère à laide de la modélisation. Réaliser un plan de conservation contenant les mesures de protection et de gestion du site qui doivent être mises en œuvre afin de maintenir lintégrité hydrologique et écologique du milieu.

3 Méthodologie: 1. Instrumentation Les observations hydrologiques ont été recueillies grâce à la mise en place dune instrumentation permanente au printemps Les données recueillies sont utilisées pour la réalisation dun bilan hydrique spécifique à la tourbière. Le suivi en continu du niveau deau est assuré par : neuf sondes de suivi du niveau dans les cours deau 13 sondes de suivi du niveau de la nappe dans la tourbière huit sondes de suivi du niveau de la nappe dans les puits de particuliers deux sondes de suivi du niveau de la nappe dans des forages appartenant à Conservation de la Nature Canada (CNC) Les enregistrements météorologiques sont assuré par: Une station du réseau MESONET mesurant : température, précipitation, vitesse du vent, radiation solaire Un pluviomètre à bascule et à lecture manuel situés aux abord de la tourbière 2. Géomorphologie des dépôts tourbeux La cartographie en trois dimensions de la tourbière a été réalisée à laide dun GPR et dun théodolite. Ces données, en relation avec les niveaux deau mesurés aux piézomètres, permettent didentifier les directions découlement dans la tourbière. 3. Échantillonnage Léchantillonnage des différents types deau (souterraine, de surface et dans la tourbière) est en cours depuis le mois davril Léchantillonnage est effectué sur une base bimensuelle. Leau échantillonné est analysé pour sa composition isotopique (0 18 et H 2 ), son pH, sa conductivité et son contenu en ions majeurs. 4. Laboratoire Léchantillonnage de trois carottes de tourbe a été effectué afin de faire des tests sur les propriétés hydrodynamiques de la tourbe en laboratoire. La conductivité hydraulique (K) et la porosité du matériel ont été mesurées. 5. Modélisation Un modèle numérique découlement des eaux souterraines sera développé pour le secteur d'étude en utilisant le logiciel MODFLOW. La tourbière sera représentée comme un lac en lien avec laquifère. Cette approche permet la simulation de lécoulement souterrain influencé par un bassin extérieur stationnaire. Le modèle est calibré sur les niveaux deau et débits mesurés sur le site. Le modèle est employé pour estimer l'influence des perturbations hydrologiques sur le bilan hydrique de la tourbière et sur ses échanges avec laquifère.

4 Résultats préliminaires: Géomorphologie Les résultats montres le profil concave du socle rocheux et convexe du dépôt tourbeux. La corrélation entre la microtopographie et les niveaux deau enregistrées montre que lécoulement se fait vers les exutoires en passant préférentiellement vers le centre de la tourbière. Du côté ouest, lécoulement se fait à partir du sud vers le lac situé au nord-ouest. Représentation de la microtopographieReprésentation du socle sous-jacentReprésentation des directions découlement N 500m N N Conductivité hydraulique Les résultats obtenus démontrent clairement la stratification verticale de la conductivité hydraulique de la tourbe (voir exemple à droite) beaucoup plus élevé dans la couche de surface (100 à 1000X). Le milieu peut être séparé en deux parties distinctes : la couche de surface (acrotelme) qui contribue principalement à lécoulement et la couche sous-jacente (catotelme) qui contribue à lemmagasinement en eau. Bilan hydrique Le bilan hydrique effectué entre les mois davril et novembre 2006 montrent que lapport principal en eau de la tourbière provient des précipitations évaluées à 727,4 mm du 5 mai au 6 novembre Les principales sorties sont l'évapotranspiration et lécoulement par les ruisseaux exutoires. Aucun ruissellement de surface vers la tourbière na pu être observé sur le terrain, ce qui nexclue pas la présence dun apport en eau sous forme de ruissellement hypodermique ou déchange direct avec laquifère. Lévapotranspiration, calculée avec l'équation de Penman-Monteith à partir des données de la station MESONET, a été comparée avec les résultats obtenus par la méthode des fluctuations journalières observées dans la tourbe. Daprès les calculs, lévapotranspiration est le principal processus de la perte totale en eau de la tourbière. La contribution de leau de la tourbière vers la colline sous forme de ruissellement na pu être quantifiée avec précision étant donnée limprécision des courbes de tarages. Aussi, léchange direct entre la tourbière et laquifère na pu être mesuré sur le terrain. Par contre, le niveau très élevé de leau (entre 3 et 15 m sous la surface), dans les forages aux abords de la tourbière, laisse croire à une influence de la tourbière sur le maintien élevé de la nappe. Les résultats de la modélisation pourront permettre de statuer quant à cette hypothèse.


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