Étude de l’érosion du chapelet d’îlots protecteurs du lac des Bois

Les crues extrêmes et les développements de nature humaine semblent être les principaux facteurs qui ont contribué à l’érosion continue du chapelet d’îlots protecteurs du lac des Bois.  

Selon une récente étude financée par la CMI, ces îlots contribuent à protéger une baie écosensible que se partagent le Minnesota et l’Ontario.  

En 2022, le Conseil international du bassin du lac des Bois et de la rivière à la Pluie a financé l’étude sur l’érosion du cordon d’îlots de la rive sud du lac des Bois, lequel est composé de l’îlot Pine and Curry du côté américain et de l’îlot Sable du côté canadien. Ces îlots constituent un habitat essentiel et protègent le littoral et l’écosystème de la baie Fourmile contre l’action des vagues.  

Depuis que l’on tient des registres au début des années 1800, les îlots ont changé, notamment après la construction du barrage Norman, au nord du lac, qui a donné lieu à une hausse du niveau des eaux. Pendant près d’un siècle, des années 1880 jusqu’au tournant du siècle dernier, les îlots n’ont presque pas bougé, précise Zac Morris, directeur de l’étude et gestionnaire du service des zones riveraines chez AMI Consulting, de Superior (Wisconsin).  

Toujours selon M. Morris, depuis 1991, les gestionnaires du bassin hydrographique remarquent que les îlots s’érodent à un rythme alarmant, en particulier celui de Pine and Curry, qui a été amputé d’environ 1 mille (1,6 kilomètre) dans sa longueur. 

« Sans ce mille (des îlots formant la barrière de protection), les vagues ont commencé à éroder la rive sud du lac et à détruire la végétation aquatique », précise M. Morris. « La qualité de l’eau et la santé des écosystèmes ont été particulièrement affectées.  

« Nous perdons beaucoup de végétation sous-marine et d’habitats du poisson. Il faut aussi mentionner les impacts sur l’économie récréative, sur la valeur culturelle et sur l’histoire même des îlots. » 

Le Conseil a retenu les services d’AMI et d’une firme d’ingénierie, LimnoTech d’Oakdale (Minnesota), pour enquêter sur les causes de cette érosion en regard des responsabilités (en anglais seulement) du Conseil en matière de qualité des eaux et de santé des écosystèmes dans le bassin versant.  

Le rapport d’AMI cite cinq facteurs potentiels les plus susceptibles d’avoir contribué à l’érosion, avec les impacts constatés sur le chapelet d’îlots protecteurs, mais retient surtout les niveaux d’eau élevés et la dérive des sédiments d’amont. 

Pour mener son étude, AMI a recueilli une série de renseignements, notamment des données sur l’îlot Sable, des données bathymétriques indicatrices de la topographie sous-marine de la baie, des données de mesure des vagues et des échantillons de sédiments.  

AMI s’est aussi appuyé sur d’autres données d’enquête sur l’îlot Pine and Curry recueillies par le comté du lac des Bois.  

Dans le même ordre d’idées, les chercheurs se sont servis de relevés hydrologiques et bathymétriques dressés par l’US Geological Survey pour le reste du lac des Bois et de ses voies interlacustres, ainsi que des données aérologiques de la NASA. 

En partenariat avec AMI, la firme LimnoTech est partie de ces données pour produire des simulations informatiques des différentes conditions hydrologiques, notamment en termes de débit, de vents et de niveaux d’eau selon des mesures historiques.  

Les modèles ont révélé qu’une grande partie de l’érosion semble survenir lors d’épisodes de débit élevé et de vents forts. Il ressort que des niveaux d’eau élevés peuvent provoquer des brèches dans les îlots avec un effet d’érosion durable, même après que le niveau du lac revient à la moyenne.  

« La réduction des apports de sédiments d’amont semble avoir modifié le bilan sédimentaire des îlots dans le sens d’une perte nette de sédiments », affirme Craig Taylor, ingénieur civil chez LimnoTech. « Ces effets combinés donnent à penser que les îlots ont perdu leur capacité à s’auto-régénérer. » Même les sédiments provenant de la rivière à la Pluie semblent contourner l’îlot Pine and Curry, ajoute l’ingénieur. 

Selon M. Morris, l’étude a révélé que l’érosion est probablement due à la jetée nord de la baie Zippel, dans la partie occidentale du cordon d’îlots, construite au milieu des années 1980 par l’US Army Corps of Engineers, ainsi qu’à l’aménagement et au bétonnage des berges occidentales du lac des Bois par les propriétaires fonciers locaux.  

Ces deux grandes modifications semblent avoir perturbé la dérive des sédiments d’amont qui auraient dû régénérer les îlots protecteurs.  

De plus, comme le comté drague régulièrement le chenal menant à la baie Zippel pour favoriser la navigation de petites embarcations, il se trouve à retirer des sédiments du réseau hydrographique. Ceci explique peut-être cela au même titre que les changements climatiques et les conditions météorologiques plus extrêmes. 

Le rapport recommande la tenue d’une deuxième phase de l’étude comprenant la collecte d’autres données pour mesurer le déplacement des sédiments, ainsi que des échantillons de sol et le profilage des sédiments au fond du lac afin de confirmer les constatations tirées des modèles existants.  

« L’objectif global de la phase 2 sera de valider nos modèles et de mobiliser les parties prenantes », précise M. Morris. « Beaucoup s’intéressent de près à ce projet, que ce soit sous l’angle du patrimoine tribal ou culturel, de la navigation de plaisance ou des collectivités riveraines (ou encore des organismes gouvernementaux). Il faut veiller à ce que toutes ces voix soient entendues. » 

Moyennant plus de données et un véritable processus de consultation, estime M. Morris, cette deuxième phase devrait permettre d’adopter une approche acceptable par tous pour la restauration du chapelet d’îlots. Le Conseil et ses partenaires sont en train d’apporter une touche finale à la proposition de la phase 2. 

La CMI a financé cet effort dans le cadre de son Initiative internationale sur les bassins hydrographiques. Le Minnesota Department of Natural Resources, le comté de Lake of the Woods et le Lake of the Woods Soil and Conservation District ont apporté une aide financière et une aide en nature.