Évaluation des facteurs influant sur la mesure électrochimique par électrode à ions spécifiques (EIS) des sulfures libres totaux dans les sédiments marins

Les concentrations de sulfure dans les sédiments sont utilisées comme indicateur de l’état oxique et de la biodiversité des sédiments meubles. En vertu du Règlement sur les activités d’aquaculture (RAA) du MPO et des règlements provinciaux, les exploitants de l’industrie de l’aquaculture sont tenus d’effectuer la surveillance des sulfures dans les sédiments marins près des sites de pisciculture. Les concentrations de sulfure dans les sédiments sont utilisées pour évaluer l’impact potentiel des matières organiques sur le milieu benthique. Si les seuils réglementaires sont dépassés, des mesures de gestion sont nécessaires. La méthode de l’électrode à ions spécifiques (EIS) est la méthode prescrite pour la mesure des concentrations de sulfure dans les échantillons de sédiments dans la norme de surveillance associée au RAA, ainsi que dans les documents provinciaux de réglementation de l’aquaculture propres au Nouveau-Brunswick et à la Nouvelle-Écosse. Les concentrations de sulfure dans les sédiments marins sont difficiles à mesurer parce qu’elles peuvent changer lorsqu’elles sont exposées à l’oxygène, ce qui est susceptible de se produire pendant l’échantillonnage ou l’analyse. De multiples facteurs augmentent le taux d’erreur et la variabilité des résultats générés à l’aide de la méthode par EIS. Il s’agit notamment des différences dans les procédures (p. ex., échantillonnage, entreposage des échantillons et protocoles d’analyse), ainsi que du manque possible d’uniformité dans la mise en œuvre par les analystes et les laboratoires à l’échelle du pays, ce qui entraîne des niveaux variables de différences dans les concentrations mesurées de sulfure. Comparativement aux sulfures libres totaux mesurés immédiatement après le prélèvement de l’échantillon, l’effet de l’entreposage des échantillons de sédiments sur la mesure des sulfures libres totaux par EIS est imprévisible et inconstant. En l’espace de quatre heures, l’ampleur des différences peut dépasser une diminution ou une augmentation de 15 % par rapport à la mesure initiale et, dans certains cas, peut être beaucoup plus grande que la mesure initiale. Les sulfures dans différentes compositions de sédiments réagissent différemment aux mêmes conditions d’entreposage et à la même durée. Afin de réduire au minimum les incertitudes associées à l’entreposage des sédiments, les mesures par EIS sur des échantillons de sédiments devraient idéalement être effectuées dès que l’échantillon est prélevé. Lorsque cela n’est pas possible, l’interprétation des résultats devrait tenir compte de l’incertitude associée à l’entreposage. Pour le moment, on n’a pas déterminé les conditions d’entreposage et les temps d’entreposage qui donneraient lieu à des mesures attendues des sulfures libres totaux à ± 5 %, 10 % ou 15 % de la valeur obtenue en mesurant les sulfures libres totaux immédiatement après la collecte des échantillons. L’amélioration et l’adoption à l’échelle nationale d’une procédure opérationnelle normalisée mise à jour pour la mesure par EIS des sulfures libres totaux dans les sédiments marins réduiront l’incertitude. Lorsque l’équipement est correctement étalonné et que les échantillons ne sont pas entreposés, la précision associée à la méthodologie d’analyse fondée sur l’EIS est généralement d’un ordre de grandeur inférieur à la variabilité spatiale entre les échantillons de sédiments prélevés à divers endroits autour d’un site de pisciculture en milieu marin ou d’un site de référence. Malgré les incertitudes, la méthode par EIS a la capacité de résoudre les différences entre des concentrations de sulfure faibles (p. ex., des centaines de µM, c’est-à-dire un état oxique) et élevées (p. ex., des milliers de µM, c’est-à-dire un état anoxique) caractéristiques des sédiments enrichis. Cependant, dans les fourchettes moyennes, il y a une variabilité accrue en raison de l’irrégularité des dépôts organiques et d’autres sources de variabilité. Dans ce cas, le plan d’échantillonnage peut être modifié pour tenir compte de cette variabilité. Il est recommandé que la méthode par EIS soit formellement validée pour son utilisation dans le suivi réglementaire et la prise de décision afin d’améliorer la robustesse des résultats en ce qui a trait aux seuils réglementaires et la confiance à leur égard. Les forces et les faiblesses des mesures des sulfures fondées sur l’EIS dans le contexte des méthodes de mesure de rechange possibles et des seuils réglementaires pourraient également être examinées pour déterminer s’il existe des solutions de rechange plus appropriées ou supplémentaires.

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