La surabondance d’éléments nutritifs, en particulier le phosphore et l’azote, contribue à l’efflorescence algale dans les Grands Lacs. Pour trouver une solution efficiente à ce problème, il est utile de savoir où se trouvent les principales sources de ces deux substances. Des organismes du Canada et des États-Unis sont en train d’élaborer un nouveau modèle sur la qualité de l’eau qui aidera les gestionnaires à déterminer d’où proviennent ces éléments nutritifs et la meilleure façon de les atténuer.
Voici une présentation détaillée des applications dans les Grands Lacs du modèle de régressions par coordonnées spatiales appliquées aux bassins hydrographiques de l’US Geological Survey (SPAtially Referenced Regressions On Watershed attributes, SPARROW) pour estimer la quantité et la source des contaminants dans les bassins hydrographiques.
Pour ce faire, il faut recueillir les données sur la qualité de l’eau actuelle des stations de surveillance partout dans le bassin des Grands Lacs et ailleurs pour déterminer quelle quantité d’éléments nutritifs provient de quelle source et si ces nutriments proviennent du fumier, des engrais, des déchets humains ou d’autres sources. Grâce à des données précises, ce modèle permet de mesurer ces éléments sur une échelle plus petite qu’un ruisseau se jetant dans un affluent des Grands Lacs.
Selon Dale Robertson, chercheur en hydrologie de l’USGS et membre de l’équipe SPARROW dans le cadre de ce projet, les organismes gouvernementaux peuvent utiliser les résultats du modèle SPARROW pour déterminer les endroits où les plans de réduction des éléments nutritifs seront les plus efficients dans les Grands Lacs.
« L’équipe binationale SPARROW a utilisé les données d’environ 1 500 stations situées au Canada et aux États-Unis et remontant jusque dans les années 1970 », indique M. Robertson. Le modèle ainsi créé permet de répartir les données selon les sources de contaminant et leur emplacement.
Les résultats de l’application de ce modèle au bassin des Grands Lacs devraient être publiés d’ici la fin de l’année.
« Nous pouvons maintenant estimer l’ensemble de la charge d’éléments nutritifs dans les Grands Lacs et décrire quelles sont les principales sources », fait observer M. Robertson. Un outil de cartographie en ligne ainsi qu’un article publié dans des revues spécialisées permettront aux utilisateurs d’obtenir les données par contaminant, par état, par province et par plan d’eau.
Harmonisation des données
« Bien que le modèle SPARROW ait été mis au point par l’USGS et ait été appliqué dans la zone continentale des États-Unis, c’est la première fois qu’il est appliqué au Canada à une si grande échelle », indique Ivana Vouk, ingénieure, ressources en eau, au Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et membre de l’équipe SPARROW. Ce projet a posé certains défis.
L’aspect le plus difficile, selon M. Robertson, a été l’harmonisation des ensembles de données du Canada et des États-Unis puisque les méthodes et les échelles utilisées pour les mesures n’étaient pas nécessairement identiques dans les deux pays.
La CMI participe à une initiative distincte d’harmonisation des données entre les deux pays depuis près d’une décennie. Cette initiative a contribué à la création de ce modèle SPARROW binational. Le modèle a été conçu à partir des données compilées et traitées par le CNRC et l’USGS et provenant de diverses sources dont des organismes fédéraux, provinciaux, étatiques et locaux.
Le modèle SPARROW couvre les lacs ainsi que l’éventail d’affluents et de bassins à proximité. « De plus, il couvre également le bassin versant du lac des Bois et de la rivière à la Pluie qui se déverse dans le lac Winnipeg à l’Ouest (un bassin transfrontalier examiné précédemment par l’application d’un modèle SPARROW) », indique M. Robertson.
Des travaux ont déjà été amorcés pour mettre à jour les résultats et y inclure des données plus récentes sur la qualité de l’eau et les apports d’éléments nutritifs. M. Robertson s’attend à ce que les travaux soient terminés en 2021.
Le projet de modélisation SPARROW dans les Grands Lacs est le fruit d’une collaboration entre la CMI, l’Initiative internationale sur les bassins hydrographiques, l’USGS, le CNRC, le ministère de l’Environnement, de la Protection de la nature et des Parcs de l’Ontario, Statistique Canada et le ministère des Richesses naturelles et des Forêts.
Kevin Bunch is a writer-communications specialist at the IJC’s US Section office in Washington, D.C.
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