Depuis le début des années 2000, la détérioration de la qualité de l’eau de nombreux lacs du sud québécois, résultant souvent en des floraisons de cyanobactéries, inquiète de plus en plus les résidents et les municipalités affectées. Ces préoccupations ont mené à la mise en place d’une étude paléolimnologique du lac Nairne, ayant pour but principal de reconstituer l’évolution trophique du lac. La municipalité de Saint-Aimé-des-lacs et l’Association pour la Protection de l’Environnement du Lac Nairne (APELN), en collaboration avec le partenariat CIMA+/ULaval, ont joint leurs efforts pour fournir aux décideurs les outils nécessaires à une meilleure compréhension de l’évolution de la qualité de l’eau du lac et pour l’élaboration d’un plan de gestion adapté au lac. Cette étude retrace l’évolution trophique du lac Nairne (Charlevoix, Qc) selon une approche paléolimnologique à l’aide des diatomées fossiles, d’analyses géochimiques et de pigments photosynthétiques fossiles. Les résultats obtenus démontrent une eutrophisation progressive du plan d’eau depuis 780 ans BC et une accélération de la détérioration de la qualité de l’eau suite à l’exploitation des terres du bassin versant. Cependant, une amélioration de la qualité de l’eau est également notée suite à la diminution des activités d’exploitation dans le bassin versant et à la recolonisation végétale vers 1950. Ces résultats mettent en évidence les conséquences profondes de l’établissement humain sur l’intégrité des écosystèmes aquatiques et la qualité de l’eau, mais aussi qu’une modification des habitudes de vie peut avoir des incidences positives sur la qualité de l’eau. / Residents and municipalities surrounding many southern Quebec lakes have expressed concerns since the early 2000s following massive cyanobacterial blooms that were followed by rapid deterioration of the lake’s water quality. As a consequence, several research programs have been initiated in order to provide those municipalities with an array of tools for a better management of these water bodies. In this context, the municipality of Saint-Aimé-des-Lacs, the Association pour la Protection de l’Environnement du Lac Nairne (APELN) and a partnership CIMA+/ULaval, have joined forces to conduct a paleolimnological research project at Lake Nairne. This concerted study aims at describing the past and recent evolution of Lake Nairne’s trophic state, and also to provide policy makers with tools for the development of management plans specifically designed for the lake’s watershed. As part of this concerted study, this master’s thesis describes Lake Nairne’s historical trophic state fluctuations. Using a paleolimnological approach, fossil diatoms, geochemical analysis and photosynthetic fossil pigments have shown progressive eutrophication of the lake basin since 780 years BC and rapid deterioration of the lake’s water quality following the beginning of agricultural and industrial activities in the lake’s watershed. However, improvements in water quality were also noted since the recent slowdown of industrial operations and vegetation recolonization since 1950. These results highlight the profound impact that human settlement and activities can have on the ecological stability of Lake Nairne, but also the capacity of such aquatic ecosystems to partly recover following substantial modification of the lake’s watersheds.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / L’objectif de ce mémoire de maîtrise est de dresser un portrait complet des apports actuels et historiques de phosphore au lac Nairne afin de permettre aux acteurs locaux de poser des actions ciblées et efficaces en vue de l’amélioration de la qualité de l’eau du lac. La charge interne, qui représente le tiers de la charge annuelle totale de phosphore du lac Nairne, a été quantifiée. Puis, l’évolution de la charge externe a été estimée. La modélisation a démontré que la masse de phosphore exportée vers le lac Nairne a diminué de 55 % depuis 1950, mais qu’elle est toujours bien au-dessus de la charge naturelle. Pour améliorer cette situation, des pistes de solutions sont proposées. Cette étude permet de mieux comprendre l’impact de l’occupation du territoire sur la qualité de l’eau des lacs. De plus, la méthodologie détaillée pourra être appliquée sur des bassins qui rencontrent des problématiques semblables. / This master’s thesis aims to provide a comprehensive picture of current and historical phosphorus inputs to Lake Nairne to allow local stakeholders to target their actions to achieve lake restoration. The internal load, which represents one-third of the total annual phosphorus load has been estimated. Inputs from the watershed were also estimated using a mass-balance model. The results show that the external phosphorus load has declined by 55 % since 1950, but is still well above the natural load. To improve this situation, possible solutions are proposed in the last section. This study provides a better understanding of the impact of land use evolution on lake water quality. In addition, the methods can be applied to other watersheds facing similar problems in order to improve sustainable lake restoration.