Examen 1 Flashcards
Définition limnologie?
Science qui a pour objet l’étude des lacs et des cours d’eau. Alors que la limnologie ne portait à l’origine que sur les lacs, cette discipline s’est progressivement étendue pour inclure aujourd’hui l’étude des cours d’eau (OQLF, 2002). Ou …science des eaux superficielles continentales ou intérieures (eau douce ou salée, stagnante ou mouvante, dans les lacs, rivières, milieux humides).
Définition géomophologie d’un lac?
Nappe d’eau douce entourée de terre, généralement pourvue d’un exutoire, ou élargissement d’un cours d’eau entraînant le dépôt de sédiments
Définition limnologique d’un lac?
une grande étendue d’eau où il suffit que la profondeur soit assez importante pour provoquer une stratification thermique.
Définition étang?
Les eaux peu profondes (ou étangs) sont caractérisées par la présence permanente d’eau stagnante ou courante, et par une végétation aquatique vasculaire dominée par des espèces submergées ou flottantes.
De façon générale, combien de types de phénomènes géologiques sont à la base de la formation de la plupart des lacs?
Trois
Quels sont les types de phénomènes géologiques à la base de la formation de la plupart des lacs.
- mouvements tectoniques
- l’activité volcanique
- résultat des grandes glaciations (majorité des lacs au Québec)
Qu’implique la naissance d’un lac?
La naissance d’un lac implique la formation d’un trou, d’une faille ou de toute autre dépression à la surface de la croûte terrestre. Pendant ou après sa formation, cette dépression se remplit d’eau par précipitation, par ruissellement sur le sol, par transport des rivières ou par infiltration souterraine.
Par quoi est alimentée la masse d’eau du nord du lac St-Pierre?
La masse d’eau du nord est alimentée principalement par la rivière des Outaouais ainsi que par les rivières L’Assomption, Chicot, Maskinongé, du Loup, Bayonne et Yamachiche.
La rivière des Outaouais, le plus important tributaire de la rive nord, contribue à elle seule à 19 % de l’apport en eau du lac Saint-Pierre contre seulement 1 % pour les autres tributaires de la rive nord.
Par quoi est alimentée la masse d’eau du sud du lac St-Pierre?
La masse d’eau du sud est alimentée par les rivières Richelieu, Yamaska et Saint-François.
Quelles sont les caractéristiques physiques des lacs?
- Le ratio de drainage
- Le volume d’eau du lac (à l’aide des lignes de relevés bathymétriques)
- Le temps de séjour des eaux du lac
- La stratification thermique estivale
À quoi correspond le ratio de rainage?
Aire du bassin / Aire du lac
Qu’indique un ratio de drainage élevé?
Une productivité élevée et souvent une mauvaise qualité de l’eau
À quoi correspond le volume d’un lac?
À la somme des volumes de toutes les couches d’eau
Il est souvent plus facile de mesurer les flux intrants ou extrants?
Intrants (entrants)
Précipitations + affluents
Quand il y a moins de nutriments dans la colonne d’eau, le lac est ___ productif. Et le phosphore…
Moins productif
À le temps de sédimenter
Qu’est-ce qu’un lac méromictique?
Un lac dont les eaux de surface et de profondeur se mélangent moins d’une fois par an et pour certains moins d’une fois par décennie ou siècle.
Qu’est-ce qu’un lac monomictique?
Un lac dont les eaux de surface et de profondeur se mélangent une fois par an
Qu’est-ce qu’un lac dimictique?
Un lac dont les eaux de surface et de profondeur se mélangent deux fois par an
Qu’est-ce qu’un lac polymictique?
Un lac qui se mélange plusieurs fois par an.
De la surface de l’eau aux profondeurs, quelles sont les strates de l’eau?
Épilimnion, thermocline (métalimnion), hypolimnion
Qu’est-ce que l’épilimnion?
La couche d’eau plus chaude et moins dense située au-dessus du métalimnion, c’est-à-dire la thermocline.
Définition cours d’eau?
Tout plan d’eau qui s’écoule entre les rives définies d’un chenal naturel (OQLF, 2001). Ruisseau -> Rivière -> Fleuve -> Océan
Par quoi se caractérise un cours d’eau?
- Par son débit
- Par son régime hydrologique
Qu’est-ce que le débit?
Son débit: volume d’eau qui s’écoule en un point du cours d’eau en une seconde (m3 /s).
Peut être calculé par le courantomètre qui calcule la vitesse en m/s
Deux exemples d’application du débit?
Permet de calculer des charges en MES (matières en suspension).
Permet d’observer des variations interannuelles (long terme).
Qu’est-ce que le régime hydrologique?
Son régime hydrologique: variations annuelles de l’alimentation des cours d’eau. Le régime est fortement lié au climat, car dépendant des précipitations reçues.
Comment s’appelle la période de basses eaux?
Étiage
Comment s’appelle la période des hautes eaux?
Crue
Comment s’appelle le graphique avec la montage bleue?
Un hyétogramme (hydrogramme de pluie)
Quels sont les trois types de régime?
Simple (1 max, 1 min et 1 mode d’alimentation)
Mixte (2 max, 2 min et plusieurs modes d’alimentation)
Complexe (plusieurs max et modes d’alimentation)
Qu’est-ce que le talweg?
La ligne qui suit la partie plus basse d’une vallée, qu’elle soit dans l’eau ou non
Sur quoi est-ce que la granulométrie des particules sédimentaires a-t-elle une influence majeure?
Sur leur transport et sur leur vitesse de sédimentation
Qu’est-ce que le diagramme de Hjulström?
Ce graphe montre la vitesse minimale d’un courant nécessaire pour mobiliser, transporter et déposer des grains de quartz de granulométrie variable.
La vitesse du courant nécessaire pour mobiliser des grains augmente ou diminue avec la granulométrie?
Augmente
On observe une augmentation ou une diminution de la vitesse du courant avec la diminution de la granulométrie?
Augmentation
Qu’est-ce que le faciès?
C’est une unité d’écoulement fondamentale des cours d’eau avec une physionomie générale homogène sur le plan des hauteurs d’eau, des vitesses et de la granulométrie.
Combien de types de faciès existe-t-il?
11 types de faciès, dont 6 majeurs et 5 secondaires.
Ces 11 types peuvent être regroupés en 4 mégatypes (type mouille, plat lentique, plat courant et type radier/rapide)
Qu’est-ce que l’eutrophisation des milieux aquatiques?
Croissance en surabondance des algues et de toute autre flore due habituellement à un enrichissement des eaux par l’addition de nutriments solubilisés, particulièrement de l’azote et du phosphore dissous.
Qu’arrive-t-il lorsque la masse floristique de l’eutrophisation des milieux aquatiques meurt?
Lorsque cette masse floristique meurt, elle est dégradée par les bactéries aérobies conduisant alors à un déficit en oxygène des eaux néfaste à la faune aquatique.
Qu’est-ce que la zone photique?
La zone photique est la zone aquatique comprise entre la surface et la profondeur maximale d’un lac exposée à une lumière suffisante pour que la photosynthèse se produise (au moins 1% de la lumière subsiste)
Quelle est la zone où la photosynthèse excède la respiration?
La zone photique
Quelle est la profondeur de la zone photique?
La profondeur de la zone photique peut varier de quelques mètres (lacs eutrophes) à plusieurs mètres (lacs oligotrophes).
Peut atteindre 200 mètres en haute mer.
Par quoi est influencée la profondeur de la zone photique?
Par la turbidité de l’eau
Dans quelle zone est-ce que la productivité primaire a-t-elle lieu?
Zone photique
Définition turbidité de l’eau?
La turbidité est la mesure du caractère trouble de l’eau.
La turbidité est une « mesure de la limpidité (ou transparence) relative de l’eau »
De quoi vient la turbidité de l’eau?
La turbidité de l’eau vient de la présence de diverses matières en suspension et de matières colloïdales comme le limon, l’argile, des matières organiques (COD) et inorganiques en fines particules, le plancton (phytoplancton et zooplancton) et d’autres microorganismes.
Par quoi est causée la coloration blanc-beige de l’eau?
Coloration blanc-beige est causée par MES (matière en suspension) élevées et composées d’argile des basses-terres du Saint-Laurent.
Par quoi est causée la coloration jaune-brunâtre de l’eau?
Coloration jaune-brunâtre de l’eau due à la présence dans l’eau de substances humiques (acides humiques extraits de la végétation en décomposition). Ex.: lacs dystrophes.
Par quoi est causée la couleur bleue de l’eau?
Couleur bleue de l’eau (effet Tyndall): dispersion de la lumière incidente sur de fines particules de matière, de dimensions comparables aux longueurs d’onde. Les longueurs d’onde plus courtes comme le bleu sont plus diffusées que le rouge.
Quel phénomène est-ce que l’effet Tyndall cause?
La couleur de l’eau
À quoi sert le disque de Secchi?
La transparence de l’eau peut être mesurée à l’aide d’un disque de Secchi.
Quelle est la perte d’énergie par albédo en été et en hiver?
3 à 8% en été et 30 à 40 % en hiver.
De quoi est fonction l’intensité lumineuse à une profondeur donnée?
L’intensité lumineuse à une profondeur donnée est fonction de l’intensité lumineuse à la surface et du log du coefficient d’extinction négatif.
En d’autres mots, à 1 m de profondeur, l’eau laisse passer 99 % des ondes dans le bleu visible et moins de 10 % des ondes dans le rouge visible.
Qu’est-ce que le seston?
Toute matière en suspension (vivante ou morte):
* matière inorganique en suspension,
* détritus,
* phytoplancton,
* matière organique dissoute (ex.: COD)
Qu’est-ce que le necton?
Les organismes qui nagent
Où est présente la moule zèbrée au Québec?
Au Québec, l’espèce est présente dans le fleuve Saint-Laurent jusqu’à la limite où la salinité de l’eau devient trop grande pour l’espèce, soit en aval de l’île d’Orléans
Quels sont les dommages écologiques de la moule zèbrée?
▪ Chaque moule filtre jusqu’à un litre d’eau par jour
Elle peut réduire la quantité de phytoplancton et de zooplancton qui forme la base de la chaîne alimentaire
Elle affecte ainsi la quantité de nourriture disponible pour certains jeunes poissons
▪ Elles peuvent coloniser les zones de fraye, ce qui peut occasionner une baisse du taux de survie des œufs de poissons
▪ En filtrant l’eau, la moule zébrée augmente la transparence de l’eau
Ce qui peut favoriser la croissance de la végétation aquatique et modifier les populations de poisson
▪ Se fixent sur les moules indigènes
Quel est le lien entre la transparence de l’eau et les macrophytes?
Une plus grande transparence de l’eau mène à un diminution de la production phytoplactonique ce qui mène à une dominance des macrophytes (plantes aquatiques).
Quelles sont les sources d’oxygène en milieu aquatique?
Sources : atmosphère, photosynthèse
La dissolution de l’oxygène est-elle plus petite ou grande en eau froide?
Plus grande
Une eau froide est-elle plus riche ou pauvre en O2?
Plus riche
Quelles sont les unités de mesure de l’oxygène dissous dans l’eau?
▪ mg/l d’O2
▪ % de saturation en oxygène
Comment se calcule le % de saturation en O2?
Calcul du % de saturation en O2 à partir de la [O2] en mg/L et de la température en °C
Que permet le % de saturation en oxygène?
Le % de saturation en oxygène dissous est une mesure qui permet de voir si la concentration en oxygène dissous est totale (100%) pour une température donnée
Nommes moi deux espèces de poissons qui préfèrent l’eau chaude (>25), l’eau tempérée (19-25) et l’eau froide (<19).
Crapet-soleil
Barbotte
Truite brune
Truite arc-en-ciel
Omble de fontaine
Omble chevalier
Par quoi est faite la photosynthèse en milieu aquatique?
▪ Phytoplancton
▪ Périphyton
▪ Macrophytes
De quoi dépend le patron vertical de la concentration en oxygène dissous?
De l’équilibre entre la production et la consommation en oxygène
En lac oligotrophe, l’hypolimnion est-il bien oxygéné ou anoxique?
Bien oxygéné
En lac eutrophe, l’hypolimnion est-il bien oxygéné ou anoxique?
Anoxique
Comme l’eau de l’épilimnion est continuellement en contact avec l’atmosphère, la concentration en oxygène y est équivalente avec celle de..?
L’air ambiant
De quoi résulte la courbe d’oxygène de type clinograde?
Est le résultat d’une consommation excessive de l’oxygène dans les eaux profondes du lac
Quand est souvent observée une courbe incurvée dans un lac oligotrophe?
Dans un lac oligotrophe, ce processus est souvent observé après la stratification thermique, soit lorsque l’eau de l’hypolimnion est bien confinée
Plus un lac reçoit d’apports nutritifs, plus les végétaux vont proliférer et ultimement sédimenter vers le fond. Quel effet cela aura-t-il sur la consommation en oxygène dans les eaux confinées de l’hypolimnion?
Elle sera plus forte
Quand est-ce que le phénomène de courbe d’oxygène de type hétérograde positive est possible?
Ce phénomène est possible lorsque l’eau est suffisamment transparente pour permettre la photosynthèse produite par le phytoplancton à cette profondeur
Confinement, l’oxygène s’accumule (photosynthèse > respiration)
Quelle caractéristique d’un lac peut favoriser le phénomène de courbe d’oxygène de type hétérograde négative?
La morphométrie d’un lac est une caractéristique qui peut favoriser ce phénomène
Par exemple, pour un lac dont la pente est douce, du littoral vers le fond, une superficie importante des sédiments de fond sera en contact avec les eaux du métalimnion. Par conséquent, les apports sédimentaires riches en éléments nutritifs et en matière organique vers cette couche d’eau favoriseront une forte productivité biologique à l’intérieur de cette masse d’eau, conduisant alors à des déficits en oxygène
Dans un lac peu profond, la consommation d’oxygène est-elle plus rapide ou plus lente?
Plus rapide
Comment est qualifiée l’oxygénation des lacs profonds (>20 m à la fosse) ?
assez bien oxygénés en profondeur
Comment est qualifiée l’oxygénation des petits lacs (superficie < 1 km2 ) profonds (> 20 m à la fosse)?
totalement anoxiques en profondeur
Comment est qualifiée l’oxygénation des lacs de profondeur intermédiaire (8 à 20 mètres à la fosse)?
développent une anoxie prononcée
Comment est qualifiée l’oxygénation des lacs profonds (> 20 mètres à la fosse) ?
développent un déficit en oxygène ou une anoxie prononcée
Comment est qualifiée l’oxygénation des lacs peu profonds (< 8 mètres à la fosse) sans hypolimnion bien défini?
Les lacs de cette catégorie sont trop peu profonds pour emmagasiner une réserve d’oxygène appréciable en profondeur suite au brassage printanier. L’oxygène initialement contenu dans le métalimnion y est donc très rapidement épuisé. Également, la productivité de ces lacs tend à être plus élevée que dans les lacs stratifiés en raison du recyclage des nutriments entre les sédiments et la colonne d’eau.
Qu’est particulier avec les cycles journaliers de lacs peu profonds?
Les déficits en O2 peuvent être très importants la nuit
Qu’est particulier avec les cycles saisonniers des lacs peu profonds?
Lorsque les macrophytes envahissent l’ensemble du bassin, la décomposition des macrophytes en fin d’été, alors que les eaux sont encore chaudes, peut occasionner des déficits très sévères en O2 (anoxie) conduisant à des summerkills.
Quels sont les facteus qui influencent les teneurs en O2 dissous?
- La réaération
- La lumière
- L’activité bactérienne
- Les évènements météorologiques ponctuels
En fonction de quoi varient les échanges avec l’atmosphère (la réaération)?
Les échanges avec l’atmosphère sont aussi importants, mais varient selon l’intensité de brassage de l’eau : un plan d’eau stagnant pourra être en déséquilibre avec l’atmosphère, alors que la présence de rapides entraînera la saturation en oxygène de l’eau.
Qu’entraîne la présence de rapides par rapport à l’oxygène?
La présence de rapides entraîne la saturation en oxygène.
Lis
Par le processus de respiration, les bactéries aérobiques peuvent être un facteur de variation des concentrations en oxygène.
L’apport de matière organique d’origine naturelle terrestre ou amenée par les eaux d’infiltration souterraines peut aussi avoir une influence sur le taux de respiration.
Lors de rejets d’eaux usées importants (ouvrages de surverses), l’apport de M.O. peut résulter à une consommation totale d’oxygène en une courte période.
Le processus de nitrification peut s’avérer très important dans le bilan de la concentration en oxygène dissous en rivière à court terme (heur es), particulièrement dans les cas où il y a présence de rejets d’eaux usées.
Les eaux de fonte des neiges apportées à la rivière viennent aussi modifier le bilan journalier en oxygène de différentes façons, lesquelles?
▪ elles font augmenter le taux de réaération par l’augmentation du débit;
▪ elles causent une diminution du taux de consommation de l’oxygène, car elles contiennent moins de matériel organique;
▪ elles provoquent une augmentation de la concentration à saturation par l’abaissement de la température de l’eau.
De quoi est constitué le COP?
Le COP (carbone organique particulaire) peut être constitué par exemple de débris déchiquetés provenant de végétaux ou d’animaux, de petits morceaux d’exosquelettes d’insectes, de résidus de feuilles provenant de la litière forestière, de toute substance organique.
Comment est-ce que le COP passe du système terrestre au système aquatique? Que peut-il alors lui arriver?
Il passe du système terrestre au système aquatique par lessivage, est soit réduit en carbone dissout par l’activité bactérienne dans le lac, soit stocké dans les sédiments, ou bien est directement évacué du lac par une sortie telle une rivière.
Qu’est-ce que le COD?
Le COD (Carbone organique dissous) est le résultat de la décomposition bactérienne de matière organique plus complexe comme le COP. Le carbone organique dissous (COD) englobe les milliers de composantes dissoutes (substances humiques et non humiques) retrouvées dans l’eau et qui proviennent de la décomposition de la matière organique (résidus de végétaux, microorganismes et animaux morts) du bassin versant et de la zone littorale du lac.
Que permet la configuration simple du COD?
Sa configuration plus simple permet son transport par l’intermédiaire de précipitations sous forme de pluie ou de neige.
Pourquoi dit-on que la mesure du COD dans un lac réfère principalement à la concentration des substances humiques (acides humiques et fulviques) dans l’eau, qui contribuent à la coloration jaunâtre ou brunâtre des eaux de surfaces.
Les substances non humiques étant facilement assimilables par les organismes aquatiques, leur concentration est souvent faible dans les eaux de surface.
Qu’est-ce que le CID?
Le CID (Carbone inorganique dissous) est le produit de la respiration sous forme de CO2 et le produit de la fermentation sous forme de CH4 .
Sous quelle forme est le CID?
forme gazeuse et volatile du carbone
De quelle forme est le graphique de COD en y et de ratio de la surface des milieux humides vs surface du lac en x?
Courbe inverse exponentielle
Vrai ou faux: le CID n’est pas facilement transférable d’un compartiment à l’autre du cycle
Faux
Certains chercheurs ont estimé que sur la totalité du carbone terrestre atteignant les lacs, environ ___% est relâché vers l’atmosphère sous forme de gaz à effet de serre, ___% sédimente vers le fond des lacs, et ___% est acheminé via le réseau hydrique jusqu’aux océans.
42%, 11% et 47%
Quel est le gaz en importance dans l’atmosphère terrestre et quelle est sa forme ?
Azote, N2
Quelle est la forme d’azote utilisable par les organismes ?
Azote fixé, comme ammoniac NH3 et ions nitrates NO3-
Par qui est fixé l’azote ?
Bactéries, cyanobactéries
Quelle sont les principales étapes du cycle de l’azote ?
Fixation de l’azote (N2 -> NH4+)
La nitrification (NH4+ -> NO2- / NO2- -> NO3-)
La dénitrification (NO3- -> N2)
Que représente l’azote total ?
La somme d’azote présent sous toutes ses formes.
Sur quoi informe les nitrites et les nitrates ?
Sur la provenance de l’azote
Quelles sont les formes que peut prendre l’azote ?
Ammoniac (NH3)
Ammonium (NH4+)
Nitrites (NO2-)
Nitrates (NO3-)
Quel est le critère de toxicité pour l’azote total ?
Il en existe pas, cependant une concentration plus élevée que 1,0 mg/l dans les eaux de surface est considérée comme étant indicatrice d’une problématique de surfertilisation dans le milieu
L’azote ammoniacal est le résultat de quoi ?
Du processus de la dégradation de l’azote organique par les bactéries
Qu’est-ce qui peut contenir des quantités importantes d’azote ammoniacal ?
Les eaux usées
Quel est le critère de qualité de l’eau pour l’azote ammoniacal toxique pour la vie aquatique ?
0,5 mg/l - 1,5 mg/l
Qu’est-ce qui a entrainer la réduction de la charge ammoniacale dans les cours d’eau ?
Meilleure gestion des fumiers et lisiers en milieu agricole
Nitrification accrue causée par le traitement des aux usées
De quoi résultent les nitrites et les nitrates ?
Du processus de nitrification, soit l’oxydation de l’azote organique et ammoniacal
Où retrouve-t-on les nitrites et nitrates ?
Dans les engrais chimiques utilisés en culture
Quelle est la principale forme d’azote inorganique trouvée dans les eaux naturelles ?
Ion nitrate (NO3-)
Quel est le critère de la qualité des eaux des nitrites et nitrates pour la protection de la vie aquatique ?
2,9 mg/l
Mais ne tient pas compte des effets indirects d’eutrophisation
Quelles sont les principales sources de nitrates ?
Effluents industriels et municipaux et le lessivage des terres agricoles
Comment est la distribution en lac oligotrophe de l’azote ?
Ntot faible
Dans l’épilimnion, les nitrates sont rapidement assimilés par les algues et représentent la source la plus importante d’azote pour le phytoplancton
Comment est la distribution en lac eutrophe de l’azote ?
Apports sédimentaires et m.o. riches en N s’accumule dans l’hypolimnion
Accumulation de NH4+ est accélérée lorsque l’hypolimnion devient anoxique, En absence d’oxygène, la nitrification par les bactéries aérobiques cesse.
Le NH4+ est alors adsorbé sur les sédiments.
Quel compartiment d’un lac contient normalement le plus d’azote ?
Les sédiments
Quels sont les types de filet que nous avons utilisé pour le zooplancton ?
Filet Birge
Filet Wisconsin
Quelle est la particularité du filet Birge ?
Il a une fermeture, on peut l’utiliser pour prendre un échantillon dans une partie isolée de la colonne d’eau
Pourquoi avons-nous utiliser le filet Wisconsin ?
Zooplanctons sur toute la colonne d’eau
Avec quel appareille avons-nous mesurer la vitesse du courant en rivière ?
Courantomètre
Quel est le nom de la sonde multiparamètres ?
YSI
Comment se nomme la bouteille pour récolter l’eau dans la colonne d’eau.
Van Dorn
Pourquoi on a fait des échantillons de jour et de nuit ?
Étudier la migration nycthémérale
Quels sont les principaux groupes de zooplancton ?
Cladocères
Copépodes
Rotifères
Quel est espèce de zooplancton est responsable de la gélification des lacs ?
Holopedium
