Wetland area / Superficie des milieux humides

Modelled wetland classes- Baseline and alternatives / Classes de milieux humides modélisées- Scénario de référence et mesures de mitigation

Wetland classes modelling / Modélisation des classes de milieux humides 

This performance indicator predicts the area of lacustrine and riparian wetlands based on the following wetland classes: 

  • Submerged aquatic vegetation (SAV) is composed of aquatic species such as Nymphaea spp., Pontederia cordata, Ceratophylum demersum and Vallisneria americana that are permanently under wet conditions and present at lower elevations. 
  • Emergent marsh (EM) is composed of wetlands obligate species such as cattails (Typha spp.), river bulrush (Bolboschoenus fluviatilis) and broad-leaved arrowhead (Sagitaria latifolia), mostly flooded throughout the growth season and located close to water bodies at lower elevations. 
  • Meadow marsh (MM) is composed of grass and sedge species such as reed canary grass (Phalaris arundinacea), Dulichium arundinaceum and Bidens cernua that occur where land is seasonally flooded or moist, and are influenced by the river or lake water level.  
  • Swamp (SW) including treed and shrub swamps are composed of flood-tolerant trees and shrubs such as Acer saccharinum, Fraxius pennsylvanica, Salix alba and Cephalanthus occidentalis and are considered to be the transition zone between marshes and upland.

This wetland model was calibrated using wetland vegetation observations and hydro-period variables such as water-depth, water velocity and length of the flooding period. Calibration data included field survey data sampled in Canada and the United States during the summer and fall of 2019 and wetland delineations derived from aerial images. The indicator is based on a machine learning model and a succession algorithm.  

Wetland classes were predicted for each year of the reference period (1926-2018), over the whole study area, for 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 wetland class model, see Bachand et al. (2022) and for modelling results and interpretation, see Roy et al (2022)

Cet indicateur estime la superficie des milieux humides lacustres et riverains en fonction des classes de milieux humides suivantes : 

  • La végétation aquatique submergée (SAV, submerged aquatic vegetation en anglais) est composée d'espèces aquatiques telles que Nymphaea spp., Pontederia cordata, Ceratophylum demersum et Vallisneria americana qui sont en permanence dans des conditions humides et présentes à des altitudes plus basses. 
  • Le marais émergent (EM) est composé d'espèces qui vivent dans les milieux humides, comme les quenouilles (Typha spp.), le scirpe de rivière (Bolboschoenus fluviatilis) et la sagittaire à larges feuilles (Sagitaria latifolia), qui sont principalement inondées tout au long de la saison de croissance et situées à faible altitude. 
  • La prairie humide (MM, meadow marsh en anglais) est composée d'espèces de graminées et de laîches telles que l'alpiste roseau (Phalaris arundinacea), le Dulichium arundinaceum et le Bidens cernua qui se trouvent là où les terres sont saisonnièrement inondées ou humides, et sont influencées par le niveau d'eau des rivières ou des lacs.  
  • Les marécages (SW, swamp), y compris les marécages arborés et arbustifs, sont composés d'arbres et d'arbustes tolérants aux inondations tels qu’Acer saccharinum, Fraxius pennsylvanica, Salix alba et Cephalanthus occidentalis et sont considérés comme la zone de transition entre les marais et le milieu terrestre. 

Ce modèle de milieux humides a été calibré à l'aide de données d'observations de végétation des et de variables hydro-période telles que la profondeur de l'eau, la vitesse de l'eau et la durée de la période d'inondation. Le jeu de données de calibration combine des données échantillonnées sur le terrain au Canada et aux États-Unis pendant l'été et l'automne 2019 et des délimitations de milieux humides dérivées d'images aériennes. L'indicateur est basé sur un modèle d'apprentissage automatique et un algorithme de succession. 

Les classes de milieux humides ont été simulées pour chaque année de la période de référence historique de 1926 à 2018 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 de classes de milieux humides, consultez Bachand et al. (2022) et pour les résultats de la modélisation et leur interprétation, voir Roy et al (2022)


Maps of modelled wetland classes - Baseline and flood mitigation alternatives / Cartes de classes de milieux humides modélisées - Scénario de référence et mesures de mitigation 

Maps of simulated wetland classes are presented for years exhibiting extreme low wetland area (year 1942) and extreme high (year 2012) and for the yearly average of the reference period (1924-2018).  

Les cartes de classes de milieux humides simulées sont présentées pour des années montrant des aires de milieux humides extrêmement basses (année 1942 ) et extrêmement hautes (année 2012) et pour la moyenne annuelle de la période de référence (1924-2018). 


Data repository / Répertoire de données

Geospatial files of years exhibiting extreme low wetland area (year 1942), extreme high (year 2012) and the yearly average of the reference period. Download link (coming soon)

Complete modelling results for all years of the reference period Download link (coming soon) 

Fichiers cartographiques des classes de milieux humides simulées pour des années montrant des aires de milieux humides extrêmement basses (année 1942) et extrêmement hautes (année 2012) et pour la moyenne annuelle de la période de référence. Lien de téléchargement (à venir) Jeu de données complet de modélisation de chaque année de la période de référence. Lien de téléchargement (à venir)


References / Références

 Integrated Social 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.

 Wetland class performance indicator sheet  /  Fiche d’information sur l’indicateur des classes de milieux humides   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.