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Mercury transfer from watersheds to aquatic environments following the erosion of agrarian soils : A molecular biomarker approach

Caron, S. et Lucotte, M. et Teisserenc, R. (2008). Mercury transfer from watersheds to aquatic environments following the erosion of agrarian soils : A molecular biomarker approach. Canadian Journal of Soil Science , 88 (5). p. 801-811. DOI: 10.4141/CJSS07112.

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Résumé

Lake St. Pierre, an important freshwater location for sports and commercial fisheries in Canada, is composed of a 120 km2 stretchof the St. Lawrence River, located at the center of the St. Lawrence Lowlands. Receiving its waters from the St. François, Yamaska, Ottawa, and St. Lawrence Rivers, it is subjected to important inputs of mercury (Hg) and suspended particles eroded from its watershed. This study aims at tracing back the origin of terrigenous Hg loadings to Lake St. Pierre. The specific phenol signatures yielded by a mild oxidation of the terrestrial organic matter (TOM) carried in the water column was used as a tracer to identify the different sources of terrigenous Hg to the lake. Our results demonstrate that most of the Hg bound to suspended particulate matter (SPM-bound Hg) found in Lake St. Pierre is associated with TOM. We were also able to distinguish the relative influence that forested soils, mainly drained by the Ottawa River, and agrarian soils, located on nearby watersheds, exert on the lake's Hg burden. Our data strongly suggest that the erosion of vast areas of agrarian soils, drained by the Yamaska and St. François rivers to Lake St. Pierre, greatly facilitates the transfer of Hg from the watersheds to the lake. This study stresses the need to improve the management of agrarian soils and protect them from extensive erosion in order to preserve the integrity of the fish resources harvested in Lake St. Pierre.

Le lac Saint-Pierre, un site important pour la pêche commerciale et sportive au Canada, est un élargissement du fleuve Saint-Laurent de 120 km carrés au coeur des basses-terres du Saint-Laurent. Outre le fleuve, le lac Saint-Pierre est alimenté par les rivières Saint-François, Yamaska et des Outaouais. Il reçoit une quantité importante de mercure (Hg) et de particules en suspension provenant de l’érosion de son bassin versant. L’objectif de cette étude est de retracer l’origine des apports de Hg terrigène dans le lac. Les signatures phénoliques spécifiques de la matière organique terrigène (MOT), obtenues après une oxydation alcaline par l’oxyde de cuivre, ont été utilisées comme traceurs des différentes sources de Hg terrigène retrouvées dans la colonne d’eau. Nos résultats démontrent que la plus grande partie du Hg liée à la matière particulaire en suspension (MPS) retrouvée dans le lac Saint-Pierre est associée à la MOT. Nous avons également mis en évidence l’influence relative que les sols forestiers, essentiellement drainés par la rivière des Outaouais, et les sols agricoles, présents dans les bassins versants voisins, exercent sur la quantité de Hg apporté dans le lac. Les résultats obtenus suggèrent fortement que l’érosion des sols des grandes zones agricoles, drainés par les rivières Yamaska et Saint-François vers le lac Saint-Pierre, facilite grandement le transfert de Hg depuis les bassins versants vers le lac. Cette étude met en évidence la nécessité d’améliorer la gestion des sols agricoles et l’importance de les protéger de l’érosion extensive dans le but de préserver l’intégrité des ressources halieutiques exploitées dans le lac Saint-Pierre.

Type de document: Article scientifique
Statut du texte intégral: Autre
Mots-clés libres: Mercury, Soil erosion, Lake St. Pierre, Lignin biomarkers // Mercure, Érosion des sols, Lac Saint-Pierre, Biomarqueurs de la lignine
Sujets: 8. Impacts et monitoring > 8.1. Qualité de l’eau
Date de dépôt: 13 juin 2016 15:35
Dernière modification: 13 juin 2016 15:35
URI: http://belsp.uqtr.ca/id/eprint/131

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