Small differences in riparian vegetation significantly reduce land use impacts on stream flow and water quality in small agricultural watersheds

Citation

Chase, J.W., Benoy, G.A., Hann, S.W.R., et Culp, J.M. (2016). « Small differences in riparian vegetation significantly reduce land use impacts on stream flow and water quality in small agricultural watersheds. », Journal of Soil and Water Conservation, 71(3), p. 194-205. doi : 10.2489/jswc.71.3.194

Résumé

Dans la plupart des paysages ruraux, l’intégrité des écosystèmes fluviaux est intimement liée à l’intensité de l’activité agricole. Plus particulièrement, la culture en rangs peut avoir divers effets délétères sur l’hydrologie, la qualité des eaux de surface et l’écologie fluviale. La végétation riveraine constitue un rempart essentiel des systèmes fluviaux contre les perturbations de l’environnement. Cette végétation filtre les eaux de ruissellement et favorise l’infiltration. De plus, les forêts riveraines ombragent les cours d’eau, ce qui contribue à stabiliser la température de l’eau et l’oxygène dissous. Dans la région productrice de pomme de terre (Solanum tuberosum L.) du nord-ouest du Nouveau-Brunswick, des corridors riverains qui étaient autrefois densément boisés ne contiennent souvent aujourd’hui que des zones éparses de végétation résiduelle, et les seuils des normes nationales de qualité de l’eau des cours d’eau sont régulièrement dépassés. La présente étude visait à déterminer si des différences relativement petites dans le couvert forestier riverain pouvaient avoir des avantages significatifs sur les écosystèmes des cours d’eau. Plus précisément, nous avons évalué la capacité des forêts riveraines à réduire les effets de la culture en rangs sur le débit, la qualité de l’eau et les communautés de macroinvertébrés benthiques des cours d’eau de petits sous-bassins hydrographiques situés près de Grand Falls, au Nouveau-Brunswick. Le couvert des cultures dans ces sous-bassins hydrographiques variait de 0,5 % à 97 %, ces cultures étant dominées par la pomme de terre. Le couvert riverain et l’intensité de l’activité agricole présentaient une colinéarité élevée; en conséquence, le couvert forestier riverain a été converti en prédicteur catégoriel binomial (élevé et faible), l’intensité de l’activité agricole étant traitée comme une covariable continue. L’augmentation de l’intensité de la culture en rangs dans les petits sous-bassins correspondait à une diminution du débit de base; à une augmentation de la fréquence des variations de débit; à une hausse de l’azote nitrique (N-NO3) dissous, de la conductivité, du pH et de la température; à une baisse de l’oxygène dissous et à la présence de taxons et de brouteurs macroinvertébrés tolérants à la pollution. Selon nos observations, une augmentation de moins de 20 % du couvert forestier riverain par rapport à l’intensité de l’activité agricole entraînait une diminution de l’ampleur des périodes estivales de faible débit, une baisse notable des concentrations de phosphate dissous (PO4), une diminution des températures et une augmentation de l’oxygène dissous. La structure de l’assemblage de macroinvertébrés associée aux catégories de couvert riverain changeait avec l’augmentation de l’intensité de l’activité agricole, ce qui montre l’importance que peuvent avoir de petites quantités de végétation riveraine sur l’état de la communauté benthique. Nos résultats montrent de façon concluante que des augmentations relativement faibles du couvert forestier riverain entraînent des améliorations statistiquement détectables, significatives sur le plan écologique, de la santé des cours d’eau.

Date de publication

2016-05-01

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