Interface entre les milieux terrestres et océaniques, les zones côtières abritent plus de 66% de la population mondiale. Seulement au Canada, les zones côtières contribuent à environ un tiers du produit national brut. À l'échelle provinciale, elles supportent une grande diversité d'activités économiques, dont les pêcheries (12 000 emplois, 795 millions $ en exportations en 2006), l'aquaculture (4 500 emplois, 292 millions $ en exportations) et le tourisme (33 000 emplois, 558 millions $ en revenus).

Toutes ces activités reposent sur le bon fonctionnement des écosystèmes aquatiques dont la santé est influencée aussi bien par des facteurs naturels (climat, hydrologie) que par les activités humaines (agriculture, foresterie, développement urbain, etc.). Or, les activités humaines se sont intensifiées et diversifiées au cours du dernier siècle, tant à l'échelle locale qu'à l'échelle planétaire, entraînant des changements à long terme dans la qualité des eaux qui ruissellent sur les bassins versants et nourrissent les zones côtières.

Surtout, on remarque que les épisodes de prolifération d'algues nuisibles semblent plus fréquents aujourd'hui qu'ils ne l'étaient il y a 50 ou 100 ans (Anderson et al. 2002, Estuaries, 25: 704-26). L'algue diatomée Pseudo-nitzschia productrice de l'acide domoïque et l'algue dinoflagellée Alexandrium ne sont que quelques exemples d'algues nuisibles responsables d'empoisonnements humains ou de fermeture de zones de pêche au cours des dernières années, tant au Nouveau-Brunswick qu'à l'échelle de la côte nord-américaine. Si les espèces d'algues en cause et les substances toxiques qu'elles produisent sont généralement bien identifiées, les facteurs à l'origine de leur prolifération restent à identifier.

Un premier objectif de ce programme consiste à quantifier l'importance relative des facteurs naturels et humains à l'origine de la prolifération d'algues nuisibles. C'est grâce à un tel dépistage qu'il sera possible d'élaborer des pratiques de gestion du territoire qui assurera la santé et la pérennité des écosystèmes aquatiques et des communautés humaines qui en dépendent. Un deuxième objectif consiste à identifier les secteurs côtiers du Nouveau-Brunswick qui sont les plus sensibles à de futures proliférations d'algues nuisibles. Une telle cartographie du risque permettra une meilleure planification des activités de conservation, de restauration et de développement des zones côtières.

Pour identifier les facteurs responsables de la prolifération d'algues nuisibles et cibler les zones sensibles, j'examine comment les facteurs naturels et humains ont changé au cours du XXe siècle et les compare aux changements qu'ont connus les populations algales des bassins versants côtiers. Dans un premier temps, cela nécessite de cartographier les bassins versants avec les outils de la géomatique et de documenter les changements naturels et humains qui y ont eu lieu à l'aide de données historiques (archives provinciales et nationales). Ensuite, il faut reconstituer la productivité biologique et algale des eaux côtières par le prélèvement de carottes de sédiments (approche paléoécologique). L'analyse biologique de carottes de sédiments révèle ainsi les types d'algues qui ont proliféré par le passé, tandis que l'analyse isotopique permet de retracer les sources (naturelles ou anthropiques) des substances provenant du bassin versant. En faisant coïncider des événements naturels ou humains avec des épisodes d'algues nuisibles, je quantifie statistiquement l'importance des facteurs naturels et humains qui ont une influence sur la santé à long terme des écosystèmes côtiers.