Copper Redhorse spawning habitat/Habitat du chevalier cuivré

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This performance indicator estimates the suitable habitat for spawning and early larval development of the Copper Redhorse. The Copper Redhorse (Moxostoma hubbsi) is an endangered fish species that is endemic to Quebec. It is legally designated as endangered under the Species at Risk Act in Canada (SARA). The Richelieu River hosts the only two known spawning grounds of the species, downstream of the Chambly and Saint-Ours rapids. These two zones are located downstream of swift currents, where water depth deepens and gravel beds form. This model estimates the suitability of habitat for spawning and verifies if the hydraulic conditions necessary for the survival of the eggs and for the early larvae development are adequate, based on bed substrate size, flow depth and velocity during the reproduction period. 

Suitable spawning habitat was simulated for each year of the historical reference period of 1925 to 2017 for the baseline conditions and under three structural flood mitigation measures: 

1. Selective excavation of the Saint-Jean-sur-Richelieu Shoal to remove human-made features and other selected areas of higher elevation on the shoal that act as a constriction, with a permanent submerged weir to help moderate flow and avoid low water levels during dry periods.  

2. Diversion of significant flow (400 m ³  /s) through the Chambly Canal during flood events to increase water flows and thereby decrease upstream river and lake water levels.  

3. Diversion of a moderate amount of flow (80 m ³ /s) through the Chambly Canal, in conjunction with Measure 1 (selective excavation and submerged weir). 

For more information on the model see Bachand et al. (2022) and for modelling results and interpretation, see Roy et al (2022). 

Cet indicateur de performance évalue l'habitat approprié pour le frai et le développement larvaire précoce du chevalier cuivré. Le chevalier cuivré (Moxostoma hubbsi) est une espèce de poisson en voie de disparition qui est endémique au Québec. Il est légalement désigné comme étant en voie de disparition en vertu de la Loi sur les espèces en péril au Canada (LEP). La rivière Richelieu abrite les deux seules frayères connues de l'espèce, en aval des rapides de Chambly et de Saint-Ours. Ces deux zones sont situées en aval de courants rapides, où la profondeur de l'eau augmente et où des lits de gravier se forment. Ce modèle permet d'estimer l'adéquation de l'habitat pour le frai et de vérifier si les conditions hydrauliques nécessaires à la survie des oeufs et au développement des premières larves sont adéquates, en fonction de la taille du substrat du lit, de la profondeur et de la vitesse du courant pendant la période de reproduction.

L'habitat de fraie adéquat a été simulé pour chaque année de la période de référence historique de 1925 à 2017 pour l’état de référence et pour les trois mesures de mitigation suivantes : 

1. Excavation sélective du haut-fond de Saint-Jean-sur-Richelieu pour en retirer les traces d’interventions anthropiques (artefacts) et écrêtement des parties les plus élevées du haut-fond qui ralentissent l’écoulement. L’aménagement d’un seuil submergé permanent contribuera à modérer le débit et à hausser les bas niveaux d’eau en période d’étiage.  

2. Dérivation d’un débit important (400 m ³  /s) par le canal de Chambly en cas de crue afin d’augmenter le débit et de diminuer ainsi les niveaux du lac et de la rivière en amont.  

3. Dérivation d’un débit modéré (80 m ³  /s) par le canal de Chambly, conjointement avec la mesure 1 (excavation sélective et seuil submergé). 

Pour plus d’information sur le modèle, consultez Bachand et al. (2022) et pour les résultats de la modélisation et leur interprétation, voir Roy et al (2022). 

Maps of modelled Copper Redhorse spawning habitat quality are presented for each of the two spawning grounds (Chambly and St-Ours), for years presenting the lowest and the highest habitat area, and the average of the reference period (1925-2017).

Des cartes de la qualité de l'habitat de fraie modélisé du chevalier cuivré sont présentées pour les deux frayères connues (Chambly et St-Ours), pour des années présentant une superficie d'habitat faible et élevée, ainsi que la moyenne annuelle au cours de la période de référence (1925-2017).

Although the modelling suggest the variations in water level and associated spawning habitat area are minor, given the status of the species and the limitations of the models, the study board considers further work would be required to confidently evaluate the impact of the alternatives on Copper Redhorse spawning habitat. 

In order to quantify the effects on Copper Redhorse spawning habitat, a more complete mapping of the riverbed topography and an extensive survey of the substrate would be needed. Also, more in situ observations of the species at spawning sites would improve the model calibration and validation. Those improvements would help to have a more robust evaluation of the effects of the alternatives, which is needed since the Chambly rapids area is a unique and important area for the reproduction of the Copper redhorse and several other fish species. 

Bien que la modélisation suggère que les variations du niveau d'eau et de la zone d'habitat de frai associée sont mineures, étant donné le statut de l'espèce et les limites des modèles, le comité d'étude considère que des travaux supplémentaires seraient nécessaires pour évaluer avec confiance l'impact des alternatives sur l'habitat de frai du chevalier cuivré.

Afin de quantifier les effets sur l'habitat de frai du chevalier cuivré, une cartographie plus complète de la topographie du lit de la rivière et une étude approfondie du substrat seraient nécessaires. De plus, un plus grand nombre d'observations in situ de l'espèce dans les sites de frai améliorerait l'étalonnage et la validation du modèle. Ces améliorations permettraient d'avoir une évaluation plus solide des effets des solutions de rechange, ce qui est nécessaire puisque la région des rapides de Chambly est une zone unique et importante pour la reproduction du chevalier cuivré et de plusieurs autres espèces de poissons.

Chambly spawning area / Aire de fraie de Chambly

Saint-Ours spawning area / Aire de fraie de St-Ours

Geospatial files of modelled Copper Redhorse spawning habitat quality of each of the two spawning grounds (Chambly and St-Ours), for years presenting the lowest and the highest habitat area, and the average of the reference period (1925-2017). Download link (coming soon) Complete modelling results for all years of the reference period. Download link (coming soon)

Fichiers cartographiques de la qualité de l'habitat de fraie modélisé du chevalier cuivré des deux frayères connues (Chambly et St-Ours), pour des années présentant une superficie d'habitat faible et élevée, ainsi que la moyenne annuelle de la période de référence (1925-2017). Lien de téléchargement (à venir) Jeu de données complet de modélisation de chaque année de la période de référence. Lien de téléchargement (à venir)

Hydrodynamic modelling / Modélisation hydrodynamique Gosselin, R., Doghri, M., Champoux, O. and Morin, J. (2022).Lake Champlain and Richelieu River steady hydrodynamic modelling. Technical report prepared by the Hydrodynamic and Ecohydraulic Section, National Hydrological Service, Environment and Climate Change Canada. Technical report prepared for the International Lake Champlain – Richelieu River Technical Working Group.

 Integrated Socio-Economic Environmental System  /  Système intégré Social Économique Environnemental  Roy, M., Fortin, N., Poirier, G., Gosselin, R., Thériault, D., Maranda, A., Champoux, O., Bachand, M. et Morin, J. (2022). Système intégré social, économique et environnemental (ISEE) : Étude du lac Champlain et de la rivière Richelieu (2017-2022). Environnement et Changement climatique Canada - Section hydrodynamique et écohydraulique. RT-155, 62 pp

 Copper Redhorse PI sheet  /  Fiche d’information sur le chevalier cuivré   Bachand, M., Roy, M., Maranda, A., Thériault, D., Poirier, G., Julien, M-F., Oubennaceur K., Fortin, N., Leach, J., Marcotte, C., Hennebert, A. and Morin, J (2022). Performance indicators Fact Sheets: Lake Champlain Richelieu River Study. Hydrodynamic and Ecohydraulic Section. Environment and Climate Change Canada, Hydrodynamic and Ecohydraulic Section, RS-118, 179pp.  

 Evaluation of structural alternatives using performance indicators  /  Évaluation des mesures de mitigation structurelles à l’aide des indicateurs de performance  Roy, M., Bachand, M., Maranda, A., Gosselin, R., Thériault, D., Poirier, G., Champoux, O., Fortin, N., Julien, M-F., Marcotte, C., Hennebert, A., Oubennaceur K. and Morin, J. (2022). Evaluation of Structural Flood Mitigation Alternatives Using Performance Indicators: Lake Champlain Richelieu River Study. Environment and Climate Change Canada, Hydrodynamic and Ecohydraulic Section, RS-117, 293 pp.

 Evaluation of structural alternatives   / Évaluation des mesures de mitigation structurelles  Moin, S., Werick, B. and Yuzyk, T. (2022). Evaluation of Potential Structural Solutions in the Richelieu River to Mitigate Extreme Floods, prepared by Flood Management and Mitigation Measures Technical Working Group for the International Lake Champlain-Richelieu River Study, 93 pp.