Une équipe de chercheurs binationale identifie les sources de quantités excessives d’éléments nutritifs dans le bassin transfrontalier des rivières Rouge et Assiniboine

Une nouvelle approche de modélisation de la qualité de l’eau pourrait aider à réduire les pertes d’éléments nutritifs provenant d’autres bassins versants transfrontaliers

Une équipe de chercheurs du Canada et des États-Unis, coordonnée par la Commission mixte internationale (CMI), a créé des ensembles de données binationaux pour le bassin versant des rivières Rouge et Assiniboine dans le but d’identifier plus précisément les sources de phosphore et d’azote à l’échelle du bassin. En utilisant ces ensembles de données, les chercheurs ont déterminé que l’utilisation agricole de ces éléments nutritifs constitue la principale source des apports dans ce bassin versant transfrontalier. 

Les travaux réalisés serviront à orienter les organismes fédéraux, provinciaux et étatiques dans leurs efforts en vue d’améliorer la qualité de l’eau et de réduire l’eutrophisation, ou l’enrichissement excessif en éléments nutritifs, des rivières et des lacs dans la région, qui couvre des parties du Manitoba, du Minnesota, du Dakota du Nord et de la Saskatchewan.

Les charges excessives en phosphore et en azote produisent de nombreux effets néfastes et indésirables dans de nombreux lacs et rivières à l’échelle du bassin versant, tant au Canada qu’aux États‑Unis, ainsi qu’en aval de la rivière Rouge, dans le lac Winnipeg. Les efflorescences d’algues qui en résultent dégradent les réseaux trophiques aquatiques, nuisent au tourisme et aux loisirs à cause des plages souillées et des zones littorales infestées et compromettent la qualité de l’eau utilisée par les collectivités côtières en raison de la libération de toxines algales. 

L’étude représente la première application à l’échelle binationale du modèle SPARROW, un outil des bassins versants développé par le Geological Survey des États‑Unis (USGS), pour interpréter les données de surveillance de la qualité de l’eau. Le modèle SPARROW a été appliqué aux ensembles de données canado-américains pour estimer les charges en phosphore et en azote et leurs sources par bassin versant et administration à grande échelle. Le travail de l’équipe de chercheurs a permis de produire de nouveaux renseignements sur les sources et le transport de ces éléments nutritifs; ils orienteront les efforts déployés dans les deux pays en vue de réduire les pertes d’éléments nutritifs du bassin. Les données de sortie du modèle aideront en particulier le Conseil international de la rivière Rouge et le Conseil international de la rivière Souris de la CMI à mettre en œuvre leur stratégie de gestion des éléments nutritifs. 

Les innovations, mises au point par Glenn A. Benoy, scientifique de la CMI, en collaboration avec R. Wayne Jenkinson, du Conseil national de recherches du Canada (CNRC), ainsi que Dale M. Robertson et David A. Saad, du USGS, incluaient l’harmonisation des ensembles de données géospatiales produits par les deux pays. Les chercheurs ont construit un réseau hydrographique contigu pour estimer la charge en nutriments et leur transport, et ils ont utilisé de nouvelles techniques statistiques pour surmonter les limites de la variabilité spatiale. Leurs résultats de recherche ont été publiés dans la Revue canadienne des ressources hydriques¹, publication révisée par des pairs, de l’Association canadienne des ressources hydriques. 

L’équipe binationale est composée de scientifiques de la CMI, organisme international établi par le Canada et les États‑Unis pour favoriser l’intendance partagée des eaux transfrontalières; du CNRC, principal organisme de recherche et de technologie du Canada; et du USGS, agence scientifique fédérale qui étudie le paysage des États-Unis, ses ressources naturelles et les dangers naturels qui les menacent. L’équipe est particulièrement bien placée pour faire avancer les outils de résolution de problèmes, comme le modèle SPARROW. Grâce à ses activités de facilitation et de coordination, la CMI sera en mesure de transférer les outils, les techniques et les relations de recherche établies pendant le développement du modèle aux responsables de la qualité de l’eau dans d’autres bassins versants qui chevauchent la frontière canado-américaine. 

Il est possible d’accéder aux résultats du modèle SPARROW élaboré pour le bassin des rivières Rouge et Assiniboine dans le cadre de la présente étude, y compris les ensembles de données pertinents, à partir d’un outil de cartographie SPARROW en ligne, à http://wim.usgs.gov/SparrowRAmapper/SparrowRAmapper.html#. 

¹http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/07011784.2016.1178601

Personnes-ressources 

Commission mixte internationale

Sarah Lobrichon
Ottawa
Courriel : lobrichons@ottawa.ijc.org
Téléphone: 613-992-5368

Kevin Bunch
Washington
Courriel: bunchk@washington.ijc.org
Téléphone: 202-632-2014

Conseil national de recherches du Canada
Courriel : media@nrc-cnrc.gc.ca
Téléphone : 613-991-1431
Téléphone (sans frais) :  1-855-282-1637

Geological Survey des États-Unis
Marisa Lubeck
Courriel : mlubeck@usgs.gov
Téléphone : 303-202-4765