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La baie Lavallière était autrefois un site extrêmement giboyeux, mais cette situation fut perturbée par des travaux de drainage agricole en 1938. Pour pallier à cet état, le gouvernement provincial décida de redonner sa vocation première à ce site exceptionnel. Il en fit l'acquisition à la fin des années 1970 après de nombreuses années de négociations. Il confia donc l'aménagement faunqiue du territoire pour la sauvagine à la firme Canards Illimités Canada. Les travaux d'aménagement inaugurés en 1983 furent complétés en 1987 avec la mise en eau du territoire près de 10 ans après la construction d'une digue qui permet le maintien en eau d'un milieu humide de plus de 900 hectares. Après diverses études, les biologistes ont convenu de la nécessité de restaurer la libre circulation du poisson entravée par les premiers ouvrages. C'est ainsi en 1995, une passe migratoire pour les poissons (aussi appelée échelle à poissons) fut installée à l'embouchure de la rivière Pot-au-Beurre.
Par la suite, différents travaux d'amélioration ont été entrepris avec l'aide des partenaires du Plan conjoint des habitats de l'est (PCHE) et du Fonds de réhabilitation de l'habitat du poisson (FRHAP). En 1995, entre autres, des travaux de nettoyage des canaux ont été réalisés pour permettre des échanges entre le marais peu profond et le réseau de canaux et de cours d'eau qui sillonnent le territoire de la baie. De plus, une échancrure de dévalaison a aussi été construite en 1997 à l'embouchure de la rivière Saint-Louis, un affluent de la baie Lavallière dans la rivière Yamaska, au niveau d'un ouvrage hydraulique de type seuil afin de permettre la libre sortie des poissons.
Au cours des années 1990 et 2000, ce sont des travaux de mise en valeur à des fins éducatives qui ont été implantés, conduits surtout par la Société d'aménagement de la baie Lavallière inc. (SABL). Il s'agit de la construction de la Maison du Marais, des passerelles sur pilotis, des haltes d'observation, etc. Parallèlement, un important réseau de nichoirs pour le canard Branchu a été établi dans la baie et étendu à l'ensemble du lac Saint-Pierre et même du Québec, par le même organisme soit la SABL.
En 1998, le territoire de la baie Lavallière a été reconnu comme faisant partie des sites RAMSAR et depuis 2000, il s'intègre dans la réserve mondiale de la biosphère du Lac Saint-Pierre.
En 2008, on arrive à un point où il est question de rajeunir les milieux humides de la baie Lavallière pour assurer sa longévité et ainsi en faire profiter les générations futures.
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