Application d'un cadre pour évaluer la vulnérabilité des composantes biologiques à trois catégories d'hydrocarbures (diésel et essence; mazout C; bitume dilué) dans l'environnement marin de la région du Pacifique

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dc.contributor.author

Secrétariat canadien des avis scientifiques

Canada. Ministère des pêches et des océans. Région du Pacifique

dc.date.accessioned

2024-06-07T15:01:59Z

dc.date.available

2024-06-07T15:01:59Z

dc.date.issued

2024

dc.description.abstract - fr

Dans le cadre de l’initiative canadienne du Système de sécurité de classe mondiale pour les navires-citernes (SSCMNC), un cadre national été élaboré afin de définir les organismes biologiques marins les plus vulnérables aux hydrocarbures provenant des navires (Thornborough et al. 2017) en cas de déversement d’hydrocarbures. L’application de ce cadre dans la région du Pacifique (Hannah et al. 2017) et la mise à jour 2022 de l’application à la région du Pacifique (MPO 2023) ont pris en compte tous les types d’hydrocarbures ensemble et ont recensé 27 groupes biologiques très vulnérables. Cependant, il a été recommandé de mieux définir les effets en évaluant la vulnérabilité des différents types ou catégories d’hydrocarbures séparément pour la période initiale d’un déversement d’hydrocarbures, lorsque les hydrocarbures sont encore frais et flottants. Un financement continu au titre du Plan de protection des océans a été approuvé en 2022 de manière à mener à bien ces travaux. Les définitions des critères et les documents d’orientation sur la notation de l’application du cadre de vulnérabilité dans la région du Pacifique (tous types d’hydrocarbures) (Hannah et al. 2017) ont été examinés de manière à déterminer où des adaptations étaient nécessaires afin de tenir compte de la vulnérabilité des espèces marines du Pacifique à trois types d’hydrocarbures différents : le diesel et l’essence1; le mazout C2; et le bitume dilué2 ci-dessus. Il a fallu modifier la définition et les orientations en matière de notation pour deux critères (« interaction avec le fond marin ou la végétation » et « association étroite avec des substrats non consolidés » pour préciser « dans les zones intertidales ») afin de tenir compte du fait que les hydrocarbures flottent lorsqu’ils sont frais. Cette application n’est pertinente que pour la phase de déversement, lorsque chaque type d’hydrocarbure est frais et flottant, tel qu’identifié par le modèle Automated Data Inquiry for Oil Spills (ADIOS). Par conséquent, les groupes infratidaux seront probablement moins vulnérables. La modélisation du devenir et du comportement des hydrocarbures a permis d’établir des délais et des considérations en matière d’exposition afin de déterminer le moment où les résultats de l’évaluation des différents types d’hydrocarbures seraient le plus applicable au cours de la période initiale d’une intervention en cas de déversement d’hydrocarbures, lorsque les hydrocarbures sont frais et flottants. Cette période peut varier de quelques heures à quelques jours en fonction du type d’hydrocarbure et des conditions environnementales. La notation des différents types d’hydrocarbures a fait baisser la note de vulnérabilité totale de plusieurs sous-groupes par rapport aux notes de tous les types d’hydrocarbures, en particulier pour le diesel et l’essence, qui comptaient quinze sous-groupes de moins dans la catégorie de vulnérabilité élevée. En ce qui concerne le mazout C et le bitume dilué, il y avait sept sous-groupes de moins dans la catégorie de vulnérabilité élevée par rapport aux notes portant sur tous les types d’hydrocarbures (MPO 2023). La répartition des notes de vulnérabilité entre les sous-groupes était similaire à celle de tous les types d’hydrocarbures. Il n’y avait pas de différence dans les notes de vulnérabilité entre le mazout C et le bitume dilué pour chaque sous-groupe, mais pour le diesel et l’essence, plusieurs notes de vulnérabilité pour les mêmes sous-groupes étaient inférieures. Les notes de vulnérabilité plus faibles pour le diesel et l’essence sont attribuables au critère de dégradation mécanique, car les hydrocarbures légers ne sont pas censés étouffer ou obstruer les structures d’alimentation, comme le mazout C et le bitume dilué, qui sont plus lourds et plus visqueux. Des modèles d’atmosphérisation des hydrocarbures ont été exécutés à l’aide de l’outil ADIOS de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), afin de déterminer les délais d’atmosphérisation pour quatre scénarios météorologiques différents. Les prévisions du modèle ADIOS indiquent que la majeure partie de l’atmosphérisation est attribuable à l’évaporation en ce qui concerne le diesel et l’essence, et à la fois à l’évaporation et à la dispersion en ce qui concerne le mazout C et le bitume dilué. Concernant le bitume dilué, il y a une période initiale d’atmosphérisation rapide où le diluant est perdu par évaporation, puis une période d’atmosphérisation plus lente où la dispersion est le principal mode d’atmosphérisation. La notation du critère de sensibilité aux produits chimiques s’est avérée difficile sur la base des orientations existantes en matière de notation. Par conséquent, tous les sous groupes ont obtenu une note de précaution de 1 (indiquée par 1*) pour ce critère, sauf si des preuves suffisantes ont été trouvées pour leur donner une note de 1. Actuellement, il n’y a pas d’orientation claire en vue d’obtenir une note de 0. Les hydrocarbures varient considérablement, même au sein d’un même type d’hydrocarbure, et de nombreux facteurs influencent le comportement d’un hydrocarbure dans l’environnement. En outre, les espèces individuelles au sein d’un sous-groupe peuvent varier en termes de cycle de vie, de comportement et de vulnérabilité aux hydrocarbures. Ainsi, les informations sur le devenir et le comportement des hydrocarbures et les prévisions issues de la modélisation, ainsi que les effets attendus des hydrocarbures et la vulnérabilité, peuvent ne pas s’appliquer à toutes les situations. Ce cadre est l’un des outils utilisés par les coordonnateurs des incidents environnementaux (CIE) de Pêches et Océans dans le cadre d’un scénario d’intervention. La combinaison de ces résultats avec les informations fournies par d’autres partenaires de l’intervention (tels que les priorités écologiques, archéologiques, culturelles et socio économiques) permet d’élaborer une stratégie d’intervention solide. Sur la base des prévisions de la modélisation ADIOS, la liste des sous-groupes très vulnérables déterminée pour chaque type d’hydrocarbures est la plus applicable dans les six à dix-huit heures suivant un déversement de diesel, dans la première heure suivant un déversement d’essence, dans les deux à cinq jours suivant un déversement de mazout C, et dans les deux à douze heures suivant un déversement de bitume dilué. Lorsque les conditions environnementales sont telles qu’une atmosphérisation importante est probable, ou si un laps de temps suffisant s’est écoulé, les hydrocarbures se comportent différemment, et la liste des sous-groupes très vulnérables résultant de la mise à jour de 2022 pour tous les types d’hydrocarbures (MPO 2023) serait la plus applicable. Lors de la prochaine révision du cadre, il conviendra de réévaluer s’il y a lieu d’inclure la sensibilité aux produits chimiques et, le cas échéant, de quelle manière. Si le critère de sensibilité aux produits chimiques est inclus, nous recommandons d’élaborer des orientations et des méthodes plus claires aux fins de l’évaluation de la sensibilité aux produits chimiques, de sorte que des paramètres de sensibilité clairs soient établis pour chaque note possible, qu’une grille d’évaluation cohérente soit utilisée afin de filtrer les études en fonction de leur propension à fournir des informations sur la sensibilité aux produits chimiques et que la pondération de la sensibilité soit plus équilibrée avec les caractéristiques du cycle biologique (critères d’exposition et de rétablissement) dans la méthode du cadre d’évaluation de la vulnérabilité. Les limites de cette application sont notamment la méthode de notation binaire et le fait que les orientations actuelles en matière de notation ne tiennent pas compte de l’ampleur des effets (par exemple, effets aigus, indirects et cumulatifs) et ne permettent pas de délimiter de manière appropriée les différences de vulnérabilité entre les types d’hydrocarbures. Bien que limitée aux composantes marines relevant de la compétence du MPO, la méthode pourrait s’appliquer à d’autres champs de compétence (par exemple, les oiseaux marins). Les espèces ne sont pas évaluées en fonction de leur statut socio économique (pêche et conservation) ou de leur valeur culturelle, car ces informations sont fournies par d’autres partenaires de l’intervention, en particulier les communautés autochtones. L’application suppose que les hydrocarbures flottants n’atteignent pas les zones infratidales. Toutefois, dans des conditions difficiles, l’action des vagues peut entraîner le maintien de gouttelettes d’hydrocarbures, d’agrégats de particules d’hydrocarbures ou de composants d’hydrocarbures dissous dans la colonne d’eau des zones infratidales. Les limites des résultats de la modélisation sont les suivantes : les variables d’entrée (par exemple, la salinité, la température, le vent) peuvent ne pas être représentatives de toutes les zones de la région ou de toutes les saisons (par exemple, l’apport d’eau douce et la stratification); et l’hypothèse d’un rejet ponctuel unique signifie que les résultats peuvent ne pas s’appliquer à toutes les situations de rejet (par exemple, le rejet continu).

dc.description.abstract-fosrctranslation - en

Under Canada’s World Class Tanker Safety System Initiative (WCTSS) a national framework was developed to identify marine biological organisms most vulnerable to ship source oil (Thornborough et al. 2017) in the event of an oil spill. The Pacific regional application of this framework (Hannah et al. 2017) and the 2022 update for all oil types (DFO 2023) considered all oil types together and identified 27 highly vulnerable biological groups., However, it was recommended to further define impacts by assessing vulnerability for individual oil types or categories separately for the initial period of an oil spill when the oil is still fresh and floating. Ongoing funding under Oceans Protection Plan was approved in 2022 to carry out this work. Criterion definitions and scoring guidance from the Pacific Application of the vulnerability framework (all oil types) (Hannah et al. 2017) were reviewed to determine where adaptations were necessary to capture the vulnerability of Pacific marine species to three different types of oil: diesel and gasoline1 ; Bunker C2 ; and diluted bitumen2 above. Changes in the definition and guidance for scoring were required for two criteria (‘seafloor or vegetation interacting’ and ‘close association with unconsolidated substrate’ were changed to add ‘in intertidal areas’) to capture that oil floats when fresh. This application is only relevant to the spill phase when each oil type is fresh and floating as identified by the Automated Data Inquiry for Oil Spills (ADIOS) model output. Consequently subtidal groups will likely have lower vulnerability. Oil fate and behaviour modelling informed timelines and exposure considerations for when the scoring results for individual oil types would be most applicable during the initial period of an oil spill response when the oil is fresh and floating. This period can vary from hours to days depending on oil type and environmental conditions. Scoring for individual oil types lowered the total vulnerability score of several subgroups when compared to the scores for all oil types, particularly for diesel and gasoline, which had fifteen fewer subgroups in the high vulnerability category. For both Bunker C and diluted bitumen there were seven fewer subgroups in the high vulnerability category compared to scores for all oil types (DFO 2023). The distribution of vulnerability scores across subgroups was similar to those for all oil types. There was no difference in vulnerability scores between Bunker C and diluted bitumen for each subgroup, but for diesel and gasoline several vulnerability scores for the same subgroups were lower. The lower vulnerability scores for diesel and gasoline are due to the mechanical impairment criterion, as light oils are not expected to smother or clog feeding structures, like the heavier and more viscous Bunker C and diluted bitumen. Oil weathering models were run using the National Oceanic and Atmospheric Administration’s (NOAA) ADIOS tool, to determine weathering timelines for four different weather scenarios. ADIOS model predictions indicated that the majority of weathering is due to evaporation for diesel and gasoline, and both evaporation and dispersion for Bunker C and diluted bitumen. For diluted bitumen there is an initial period of rapid weathering where the diluent is lost through evaporation and then a slower weathering period where dispersion is the main mode of weathering. Scoring the chemical sensitivity criterion was challenging using the existing scoring guidance. Consequently, all subgroups were scored a precautionary 1 (indicated as 1*) for this criterion unless sufficient evidence was found to give them a score of 1. Currently, there is not clear guidance for deriving a score of 0. Oils vary greatly, even within a specific oil type, and many factors impact how an oil behaves in the environment. Also, individual species within a subgroup can vary in terms of their life history, behaviour, and vulnerability to oil. As such, oil fate and behaviour information and predictions from modelling, as well as expected oil impacts and vulnerability, may not apply to all situations. This framework is one tool used by Fisheries and Oceans’ Environmental Incident Coordinators (EICs) in a response scenario. Combining these results with information from other response partners (such as ecological, archaeological, cultural, and socio-economic priorities) provides a strong response strategy. Based on ADIOS modelling predictions, the list of highly vulnerable subgroups determined for each oil type is most applicable within the first six to eighteen hours after a diesel spill, the first hour after a gasoline spill, the first two to five days after a Bunker C spill, and the first two to twelve hours after a diluted bitumen spill. When environmental conditions are such that significant weathering is likely, or if a sufficient amount of time has passed, the oil will behave differently, and the list of highly vulnerable subgroups resulting from the 2022 update for all oil types (DFO 2023) would be most applicable. For the next revision of the framework, the inclusion of how and whether to include chemical sensitivity should be re-evaluated. If the chemical sensitivity criterion is included, we recommend developing clearer guidance and methods to score chemical sensitivity so that clear sensitivity endpoints are established for each possible score, a consistent evaluation rubric is used to filter studies based on their utility to inform chemical sensitivity, and the weighting of sensitivity is more balanced with life history traits (exposure and recovery criteria) in the framework method. Limitations of this application include the binary scoring method and that current scoring guidance does not capture the breadth of effects (e.g., acute, indirect, and cumulative effects) to appropriately delineate differences in vulnerability between oil types. Though limited to considering marine components within DFO’s jurisdiction, the method could be applicable for other jurisdictions (e.g., marine birds). Species are not assessed based on their socio-economic status (fishery and conservation status) or cultural value, as this information is provided by other response partners, in particular Indigenous communities. The application assumes floating oil does not reach subtidal areas, however, under rough conditions wave action may cause oil droplets, oil particulate aggregates, or dissolved oil components to remain in the water column in subtidal areas. Limitations of the modelling outputs include: input variables (e.g., salinity, temperature, wind) may not be representative of all areas in the region or of all seasons (e.g,. freshwater input and stratification); and the assumption of a single point-source release means results may not apply in all release situations (e.g., continuous release).

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MPO. 2024. Application d’un cadre pour évaluer la vulnérabilité des composantes biologiques à trois catégories d’hydrocarbures (diésel et essence; mazout C; bitume dilué) dans l’environnement marin de la région du Pacifique. Secr. can. des avis. sci. du MPO. Avis sci. 2024/024.

dc.identifier.govdoc

Fs70-6/2024-024F-PDF

dc.identifier.isbn

9780660714363

dc.identifier.issn

1919-5117

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https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41243778.pdf

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2567

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fr

dc.publisher

Centre des avis scientifiques (CAS), Région du Pacifique, Pêches et Océans Canada

dc.relation.istranslationof

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/2566

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Nature and environment

Water

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Application d'un cadre pour évaluer la vulnérabilité des composantes biologiques à trois catégories d'hydrocarbures (diésel et essence; mazout C; bitume dilué) dans l'environnement marin de la région du Pacifique

dc.title.alternative

Cadre de vulnérabilité : Trois catégories d’hydrocarbures

dc.type - en

Report

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Rapport

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33 pages

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2024/024

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