Le grand héron, une espèce sentinelle de l’état du Saint-Laurent 2015

3e édition

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Indicateur : contamination du grand héron par les toxiques

État : intermédiaire-bon

 

 

 

Problématique

De nombreux facteurs peuvent perturber les populations d’oiseaux, des conditions climatiques au dérangement humain. Malgré les efforts de conservation et de protection, les substances toxiques qui proviennent des grands centres urbains et industriels et des régions agricoles et qui sont transportées dans l’eau et dans l’air peuvent s’accumuler dans l’environnement et nuire à la faune. De nombreuses substances chimiques, dont les pesticides organochlorés (comme le DDT), les biphényles polychlorés (BPC) ou les polybromodiphényléthers (PBDE) se décomposent très lentement et ont tendance à s’accumuler en concentrations de plus en plus élevées à chaque niveau de la chaîne alimentaire. Pour cette raison, les oiseaux piscivores sont souvent utilisés comme bioindicateurs de l’état de santé des écosystèmes.

Grand héron
Photo : Christian Marcotte © Environnement et Changement climatique Canada

Le grand héron a été choisi comme espèce sentinelle, ou bioindicateur, de l’état du Saint-Laurent, en raison de sa présence tant dans les milieux marins que d’eau douce, de sa position au sommet de la chaîne alimentaire et de son aire d’alimentation relativement limitée. Ainsi, les concentrations de contaminants dans les oeufs du grand héron reflètent la contamination à l’échelle locale de l’écosystème dans lequel ils se reproduisent. En fortes concentrations, plusieurs contaminants sont très toxiques et peuvent entraîner la mort. Aux concentrations généralement observées dans l’environnement, ces contaminants sont moins toxiques mais peuvent avoir des effets négatifs sur les fonctions biologiques essentielles comme la reproduction, la croissance ou la capacité de lutter contre les infections. Certaines substances chimiques, par exemple, ressemblent beaucoup aux hormones, au point de pouvoir interférer dans la transmission des messages chimiques responsables du bon fonctionnement de l’organisme.

Portrait de la situation

Cet oiseau migrateur, sensible au dérangement, niche en colonie, ou héronnière, au sommet des arbres, en général sur des îles dans des lacs ou des étangs à castors peu accessibles à l’être humain et aux prédateurs terrestres. On retrouve ces colonies dans toutes les régions du Québec, dont une trentaine le long du Saint- Laurent, soit du lac Saint-François, en amont, jusqu’à Sept-Îles et aux Îles-de-la-Madeleine, dans le golfe (figure 1). Les colonies, dont la taille varie d’année en année, sont composées habituellement de quelques dizaines de couples. Après une période de quelques années à quelques décennies, selon la taille de la colonie, les héronnières se détériorent et sont abandonnées. Les hérons doivent alors trouver un nouveau site de nidification. Les perturbations d’origine humaine et la prédation peuvent également nuire à la reproduction et provoquer l’abandon d’une colonie. Tous les cinq ans, le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec dresse un inventaire des colonies connues. En 2012, cet inventaire du nombre de colonies connues s’élèvait à 242 héronnières actives, dont 171 avec un minimum de 5 nids occupés. La colonie la plus importante au Québec se situe dans le refuge faunique de la Grande-Île dans l’archipel du lac Saint-Pierre, où se trouvent près de 700 nids. La population totale de grands hérons au Québec est estimée à environ 27 000 individus, dont le tiers niche le long du Saint-Laurent. Ces résultats doivent toutefois être interprétés avec prudence puisque l’inventaire ne couvre pas l’ensemble des héronnières, mais seulement celles qui sont connues.

 

Localisation des colonies de grands hérons dans le Saint-Laurent, des sections du fleuve et des sites de référence.

Figure 1. Localisation des colonies de grand héron dans le Saint-Laurent, des sections du fleuve et des sites témoins à l’extérieur du fleuve

Description longue

Carte de la région d’étude, soit le fleuve Saint-Laurent de Cornwall jusqu’au Golfe, avec la localisation des colonies de Grand Héron. La carte indique aussi les régions du fleuve, soit le tronçon fluvial, l’estuaire fluvial, le moyen estuaire, l’estuaire maritime et le Golfe.

Lors de l’inventaire de 2012 des colonies de grand héron, le nombre moyen de jeunes par couvée était de 2,95 dans le Saint-Laurent (figure 2), comparativement à 2,35 dans l’ensemble du Québec, tandis que la productivité moyenne (pourcentage de jeunes par rapport au nombre d’oeufs) n’a pas pu être estimée. Le nombre moyen de jeunes par couvée semble augmenter dans les colonies du Saint-Laurent et se maintenir ailleurs. Avec ce succès de nidification relativement élevé dans le Saint-Laurent, bien que le nombre de nids semble avoir diminué, la population de hérons devrait se maintenir, puisque les hérons pondent en général cinq oeufs et conduisent en moyenne 2,2 jeunes jusqu’à l’envol. D’autres facteurs peuvent cependant influer sur la population, et un suivi à long terme est nécessaire pour documenter les tendances observées.

Succès de nidification du grand héron (nombre de jeunes par nid) dans des colonies du Saint-Laurent de 1977 à 2012.

Figure 2. Succès de nidification du grand héron (nombre de jeunes par nid) dans des colonies du Saint-Laurent de 1977 à 2012

Note : Les chiffres entre parenthèses indiquent le nombre de colonies utilisées pour les calculs.

Description longue

Histogramme avec la période sur l’axe des X (8 périodes de 1977 à 2012) et le succès de nidification moyen (soit le nombre de jeunes par nid) sur l’axe des Y. Chaque barre correspond à une moyenne de plusieurs colonies pour la période et un chiffre en haut de la barre indique le nombre de colonies utilisées pour le calcul. Le succès oscille entre 2,2 et 2,95 environ et ne montre pas de tendance.

Dans les éditions précédentes de cette fiche, nous avons présenté les données de la contamination dans les oeufs ainsi que chez les jeunes hérons. Cependant, à la suite d’une révision du programme de suivi du grand héron, le suivi des jeunes a été abandonné et seuls des oeufs sont maintenant récoltés tous les cinq ans dans quatre colonies. En 2011, les colonies suivantes ont été échantillonnées : l’Île aux Hérons et Grande-Île, situées dans la section fluviale ; l’Île aux Basques, dans l’estuaire maritime, et l’Île Manowin, dans le golfe.

Les colonies sont visitées entre la fin avril et la fin mai. Les nids de grand héron étant situés au sommet des arbres, un grimpeur professionnel est chargé d’aller chercher un oeuf par nid. Ceux-ci sont déposés dans un coffre rembourré, qui est descendu à l’aide d’une corde. Les oeufs sont conservés au frais puis expédiés au laboratoire pour analyser les concentrations de mercure1, de biphényles polychlorés (BPC2), de pesticides organochlorés (ex. DDT3), de PBDE4 et, à l’occasion, de dioxines et de furanes5.

Colonie de grands hérons près de Matagami
Photo : Christine Lepage © Environnement et Changement climatique Canada

En raison des fluctuations dans la taille et la présence des colonies, il est parfois difficile de suivre la même colonie durant une longue période. Pour cette raison, les colonies sont regroupées par région (figure 1), et la moyenne des concentrations de contaminants dans chaque région est présentée. Les contaminants ou groupes de contaminants présentés sont les plus abondants ou préoccupants retrouvés dans les oeufs de grand héron. Les concentrations de mercure, de BPC, de DDE (principal produit de décomposition du DDT) et de plusieurs autres pesticides organochlorés ont diminué depuis le début de ce programme, en 1991 (figure 3). Les concentrations de ces contaminants montrent peu de différences entre les régions, tant le long du Saint-Laurent que comparativement aux colonies témoins situées à l’intérieur des terres. Un nouveau groupe de substances toxiques utilisées comme produits ignifugeants, les PBDE, a été analysé pour la première fois dans les oeufs de grand héron récoltés en 2001 et 2002 (figure 3). Pendant cette période, les concentrations de PBDE totaux dans les oeufs de grand héron étaient du même ordre de grandeur que celles de DDE et se comparaient aux concentrations de PBDE mesurées dans les oeufs de goéland argenté des Grands Lacs. Ces substances émergentes sont préoccupantes parce qu’elles présentent des propriétés semblables à celles des BPC. Par contre, on constate qu’elles ont aussi diminué depuis. Ces diminutions résultent de nombreuses mesures de réglementation et de retraits volontaires par les entreprises, tant au Canada qu’ailleurs dans le monde, ainsi que de l’élimination graduelle des contaminants accumulés dans l’environnement.

Concentrations de mercure, BPC, DDE, ET-TCDD et de PBDE dans les oeufs de grand héron.

Figure 3. Concentrations de mercure, de BPC (somme de 38 congénères), de DDE, d’ET-TCDD et de PBDE (somme de 8 congénères) dans les oeufs de grand héron; remarquez les échelles différentes

Description longue

La figure 3 montre cinq histogrammes superposés, avec les régions et les périodes couvertes sur l’axe des X et, sur l’axe des Y, les concentrations de mercure, BPC total, DDE, ET-TCDD et PBDE dans les œufs, de haut en bas. Les concentrations de BPC, DDE et PBDE ont diminué dans toutes les régions tandis que le mercure et le ET-TCDD montrent peu de changement.

Sources des indices :

Blus 2011; Harris et Elliott 2011; Shore et al. 2011; Environnement et Changement climatique Canada 2010.

Les concentrations des principaux contaminants mesurés dans les oeufs récoltés en 2011 dans les quatre colonies maintenant suivies ont été comparées avec les valeurs mesurées depuis le début du programme, de même qu’avec des indices de toxicité (figure 4). La diminution moyenne des différents contaminants depuis le début du programme est de 63 % (variation de 41-94 %) à l’Île aux Hérons, 66 % (36-97 %) à Grande-Île, 34 % (41-94 %) à l’Île aux Basques et de 59 % (36-97 %) à l’Île Manowin. En moyenne, le mercure a diminué de 40 %, le BPC de 63 %, le DDE de 83 %, l’ET-TCDD6 (équivalent toxique de tétrachloro-dibenzo-dioxine) de 27 % et le PBDE de 67 %. Les concentrations de mercure, de BPC, de DDE et d’ET-TCDD se situent sous les niveaux des indices publiés d’effets sur la reproduction ou la survie. Dans le cas des PBDE, il existe un seul indice publié relatif à la concentration de penta-BDE dans les oeufs d’oiseaux. Les concentrations de penta-BDE dans les oeufs dépassaient largement cet indice lors de l’échantillonnage de 2001-2002 et demeurent encore près de cette valeur en 2011, même si elles ont beaucoup diminué. Ces indices doivent cependant être utilisés avec prudence puisqu’ils sont généralement fondés sur des études réalisées sur d’autres espèces et qu’ils comportent un facteur d’incertitude. Un dépassement de ces concentrations ne signifie pas nécessairement qu’il y aura des effets nocifs.

 

Comparaison des concentrations des contaminants dans les oeufs de grand héron avec des indices de toxicité. Les lignes rouges représentent les indices.

Figure 4. Comparaison des concentrations de contaminants dans les oeufs de grand héron avec des indices de toxicité. Les lignes rouges représentent les indices.

Description longue

La figure 4 montre cinq histogrammes superposés, montrant les 4 colonies suivies sur l’axe des X et, sur l’axe des Y, les concentrations de mercure, BPC total, DDE, ET-TCDD et pentaPBDE dans les œufs, de haut en bas. Les valeurs historiques de chaque contaminant sont comparées avec les valeurs de 2011 et avec un indice de toxicité. Les données de ET-TCDD sont pour 2001 et 2006.

Sources des indices :

Blus 2011; Harris et Elliott 2011; Shore et al. 2011; Environnement et Changement climatique Canada 2010.

Échantillonnage d’oeufs de grands hérons à l’Île aux Hérons
Photo : Annie Michel © Environnement et Changement climatique Canada

1 Mercure : Le mercure est un élément d’origine naturelle que l’on retrouve dans la croûte terrestre. Environ la moitié du mercure actuellement présent dans l’environnement provient d’activités humaines (comme la combustion du charbon et l’incinération des déchets), alors que l’autre moitié peut être attribuée à des sources et à des processus naturels. Le mercure est persistant et s’accumule dans les organismes vivants.

2 BPC (biphényles polychlorés) : Groupe de 209 produits chimiques (regroupés de mono- à déca-chloroBPC en fonction de leur nombre d’atomes de chlore) utilisés comme diélectriques dans les transformateurs et les condensateurs électriques, fluides caloporteurs, additifs pour peinture ou dans les plastiques, l’huile de coupe et l’encre. En 1977, l’inquiétude entourant les effets des BPC sur l’environnement a mené à l’interdiction de la fabrication et de l’importation de BPC en Amérique du Nord.

3 DDT (dichlorodiphényltrichloroéthane) : Homologué pour la première fois comme pesticide en vertu de la Loi sur les produits antiparasitaires dans les années 1940. Bien qu’il n’ait jamais été fabriqué au Canada, il a été largement utilisé dans les produits antiparasitaires dans les années 1960. La plupart des utilisations canadiennes du DDT ont été progressivement éliminées vers le milieu des années 1970. DDE (ou p,p‘-DDE) : Produit de dégradation du DDT le plus persistant et toxique.

4 PBDE (polybromodiphényléthers) : Groupe de 209 produits chimiques (regroupés de mono- à déca-BDE en fonction de leur nombre d’atomes de brome) utilisés dans les mousses de polyuréthane, les produits électroniques, les textiles, les plastiques et d’autres matériaux comme produits ignifuges pour ralentir la propagation des flammes. Depuis 2006, l’utilisation des mélanges commerciaux penta-BDE (5 atomes de brome) et octa-BDE (8 atomes de brome) a été éliminée progressivement à l’échelle internationale et au Canada.

5 Dioxines et furanes : Les polychlorodibenzo-p-dioxines et les polychlorodibenzofuranes, couramment appelés dioxines et furanes, sont des composés toxiques, persistants et bioaccumulables qui résultent principalement de l’activité humaine. Ils proviennent de produits chimiques commerciaux (p. ex., le pentachlorophénol), des incinérateurs, des usines de pâte où le chlore sert au blanchiment de la pâte, des incendies et des déversements accidentels de BPC, qui contiennent des furanes comme contaminants.

6 ET-TCDD (équivalent toxique de 2,3,7,8-tétrachloro-dibenzo-dioxine [2,3,7,8-TCDD]) : Le 2,3,7,8-TCDD est le plus toxique des dioxines et des furanes. L’équivalent toxique est une mesure calculée à partir de la toxicité relative d’un groupe de substances par rapport à celle du 2,3,7,8-TCDD.

Nid de grand héron à l’Île Manowin
Photo : Guillaume Roy-Boulanger © Environnement et Changement climatique Canada

Mesures clés

Les programmes de suivi à long terme de la contamination ont une grande valeur scientifique. L’analyse des principaux contaminants historiques et émergents dans les oeufs de grand héron permet de connaître l’exposition réelle des oiseaux aux substances toxiques bioaccumulables, tout en fournissant une indication des effets potentiels de ces substances. L’inventaire des colonies connues et du nombre moyen de jeunes par couvée fournit des renseignements essentiels permettant d’évaluer si la population de grand héron se porte bien. Ces données ont une grande valeur, puisqu’elles permettent de statuer sur l’état et la tendance de la contamination d’une espèce indicatrice clé de l’écosystème du fleuve Saint-Laurent.

Perspectives

En général, la contamination à laquelle les grands hérons sont exposés dans le fleuve Saint-Laurent se situe sous les niveaux d’effets toxiques sur leur survie ou leur reproduction. Cependant, les résultats de l’ensemble des contaminants mesurés dans les oeufs de grand héron (non présentés dans cette fiche) révèlent des différences entre colonies et entre les régions du Saint-Laurent, reflétant ainsi des variations locales et régionales de contamination. De plus, de nouveaux produits industriels se retrouvent régulièrement dans les écosystèmes et pourraient être ajoutés au programme de suivi. Combinées au stress engendré par les conditions météorologiques, la disponibilité de la nourriture, le dérangement et la disparition d’habitats, de faibles concentrations de contaminants peuvent interférer avec le fonctionnement de l’organisme et constituer un risque pour les populations fauniques. Nous avons récemment commencé à analyser des traceurs écologiques dans les oeufs de grands hérons afin d’obtenir des données sur les changements dans la chaîne trophique et l’écosystème. Le suivi à long terme des contaminants et de la population est essentiel pour pouvoir évaluer l’état de santé de la population de grand héron et contribue à rendre compte de l’état du Saint-Laurent.

Pour en savoir plus

BLUS, L. J. 2011. « DDT, DDD, and DDE in birds ». dans W. N. Beyer et J. P. Meador (eds.). Environmental contaminants in biota: interpreting tissue concen-trations. Deuxième édition, CRC Press, Boca Raton, Floride, pp. 425-445.

CHAMPOUX, L., J. MOISEY et D. C. G. MUIR. 2010. « Polybrominated diphenyl ethers, toxaphenes and other halogenated organic pollutants in Great Blue Heron eggs ». Environmental Toxicology and Chemistry 29 : 243-249.

CHAMPOUX, L., S. TRUDEAU, G. FITZGERALD, P.A. SPEAR et D.C.G. MUIR. 2009. Contamination et biomarqueurs chez le grand héron, Ardea herodias, comme indicateur de l’état du fleuve Saint-Laurent – Campagne de 2001-2002. Série de rapports techniques no 501, Région du Québec 2009, Service canadien de la faune, Environnement Canada, Sainte-Foy, viii + 66 pages.

CHAMPOUX, L., J. RODRIGUE, S. TRUDEAU, M. H. BOILY, P.A. SPEAR et A. HONTELA. 2006. Contamination and biomarkers in the Great Blue Heron, an indicator of the state of the St. Lawrence River. Ecotoxicology 15 : 83-96.

DESGRANGES, J.L. et A. DESROSIERS. 2006. Répartition des grand héron nicheurs et tendances démographiques au Québec, 1977-2001. Publication hors série numéro 113, Service canadien de la faune, Environnement Canada.

HARRIS, M. L. et J. E. ELLIOTT. 2011. « Effects of polychlorinated biphenyls, dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans, and polybrominated diphenyl ethers in wild birds ». dans W. N. Beyer et J. P. Meador (eds.). Environmental contaminants in biota: interpreting tissue concentrations. Deuxième édition. CRC Press, Boca Raton, Floride, pp. 477-529.

SHORE, R. F., M. G. PEREIRA, L. A. WALKER et D. R. THOMPSON. 2011. « Mercury in nonmarine birds and mammals », dans W. N. Beyer et J. P. Meador (eds.). Environmental contaminants in biota: interpreting tissue concentrations. Deuxième édition. CRC Press, Boca Raton, Floride, pp. 609-624.

ENVIRONNEMENT CANADA. 2010. Recommandations fédérales pour la qualité de l’environnement concernant les polybromodiphényléthers (PBDE). Ébauche aux fins d’examen. Bureau national des recommandations et des normes, Gatineau (Québec). 15 p.

 

Programme Suivi de l’état du Saint-Laurent

Cinq partenaires gouvernementaux – Environnement et Changement climatique Canada, Pêches et Océans Canada, Parcs Canada, le ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec et le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec – et Stratégies Saint-Laurent, un organisme non gouvernemental actif auprès des collectivités riveraines, mettent en commun leur expertise et leurs efforts pour rendre compte à la population de l’état et de l’évolution à long terme du Saint-Laurent.

Pour ce faire, des indicateurs environnementaux ont été élaborés à partir des données recueillies dans le cadre des activités de suivi environnemental que chaque organisme poursuit au fil des ans. Ces activités touchent les principales composantes de l’environnement que sont l’eau, les sédiments, les ressources biologiques, les usages et les rives.

Pour obtenir plus d’information sur le programme Suivi de l’état du Saint-Laurent, veuillez consulter le site Internet.

 

Grand héron
Photo : Raymond Mc Nicoll © Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs 

Préparé par :
Louise Champoux
Direction de la science de la faune et des paysages,
Environnement et Changement climatique Canada

et : Philippe Beaupré
Direction de la faune terrestre et de l’avifaune
Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec

Le pictogramme du document est une gracieuseté du site Integration and Application Network, Université du Maryland Center for Environmental Science (ian.umces.edu/symbols/)

ISBN 978-0-660-03232-0
No de cat.: En4-11/2015F-PDF

Publié avec l’autorisation de la ministre de l’Environnement et du Changement climatique
© Sa Majesté la Reine du chef du Canada, 3e édition, 2015

Publié avec l’autorisation du ministre du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques
© Gouvernement du Québec, 2015

Also available in English under the title:
Great Blue Heron: A Sentinel Species for the State of the St.Lawrence.