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Physical and ecological response to disturbance by gravel mining in a large alluvial river

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Abstract:

The role of sediment transport during high flows for restoring fish habitat was demonstrated following an experimental gravel removal from Fraser River, British Columbia, Canada. Dry bar scalping 69000m3 of river sediment left a topographically simple removal area with a loose surface of gravel and sand. Two subsequent, below-average floods yielded no gravel replenishment but restored substrate grain size and some topographical complexity at the habitat scale. A third, above-average flood replenished 31% of the removal volume. High-elevation bar area, which provides fish habitat at high flows, remained 25% smaller after the three floods. Effects of mining on the fish community could not be confirmed. Benthic invertebrates recolonized the removal site immediately after mining, and differences in community composition compared with three reference sites disappeared during the first flood. Results suggest that physical changes due to this mining operation fell within the range to which local aquatic populations are accustomed during flooding, because the ecological response was modest and short-lived. Despite an extensive sampling program, inherent variability in the biological data reduced statistical power to detect an effect. Monitoring programs to support adaptive management of river fisheries will require substantial investment and planning to yield definitive results.

Après une extraction expérimentale de gravier dans le Fraser, la Colombie-Britannique, Canada, nous avons démontré le rôle du transport des sédiments pendant les forts débits dans la restauration des habitats des poissons. Le prélèvement par décapage de 69000m3 de sédiments sur les barres sèches de la rivière a laissé une zone d’extraction à topographie simple avec une surface lâche de gravier et de sable. Deux crues subséquentes, de débit inférieur à la moyenne, n’ont pas rapporté de gravier, mais elles ont restauré la taille des particules du substrat et rétabli une partie de la complexité topographique à l’échelle de l’habitat. Une troisième crue, plus importante que la moyenne, a rétabli 31% du volume retiré. La zone des hauts-fonds qui représente l’habitat des poissons pendant les forts débits est demeurée 25% plus petite après les trois crues. Il n’a pas été possible de déterminer l’effet de l’extraction du gravier sur les communautés de poissons. Les invertébrés benthiques ont recolonisé le site d’extraction immédiatement après l’opération minière et les différences de composition de communauté observées en comparaison avec trois sites témoins sont disparues lors de la première crue. Nos résultats laissent croire que les changements physiques causés par cette extraction minière se situent dans la gamme des conditions auxquelles les populations aquatiques locales sont habituées parce que la réaction écologique a été modeste et de courte durée. Malgré un important programme d’échantillonnage, la variabilité inhérente aux données biologiques a réduit notre capacité statistique à détecter des effets. Les programmes de surveillance qui appuient la gestion adaptative des pêches de rivière vont exiger un investissement et une planification importants afin de produire des résultats définitifs.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2009

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