Une nouvelle vision pour un modèle des eaux de surface et souterraines des Grands Lacs

06 février 2019
groundwater explanation

Les Grands Lacs forment un unique bassin hydrographique interrelié, avec des milliers de rivières et de ruisseaux qui se déversent dans les lacs. Nous pouvons voir ces eaux de surface et comprendre leur immensité et leur débit. Qu'en est-il de l'eau souterraine, le vaste système aquifère sous les Grands Lacs? Comment pouvons-nous en mesurer le volume et la qualité, comment se rattache-t-il aux Grands Lacs et comment affecte-t-il ces derniers, et quel rôle joue-t-il dans la sécurité de l'eau de notre région?

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L'eau souterraine entre dans les eaux de surface comme les Grands Lacs par la nappe phréatique. Source : US Geological Survey

Ces questions et d'autres ont été examinées par le Comité de coordination de la recherche du Conseil consultatif scientifique des Grands Lacs de la CMI dans un nouveau rapport intitulé, « Great Lakes Surface and Groundwater Model Integration Review: Literature Review, Options for Approaches and Preliminary Action Plan for the Great Lakes Basin » (Examen de l’intégration du modèle des eaux de surface et souterraines des Grands Lacs : analyse documentaire, options d'approches et plan d'action préliminaire pour le bassin des Grands Lacs).

Le projet a permis d’évaluer la faisabilité et la nécessité d'un modèle intégré des eaux de surface et souterraines pour le bassin au moyen d'une revue de la littérature, d'une recherche bibliographique, de la tenue d'un atelier d'experts et de l’élaboration de recommandations sur la voie à suivre.

La nécessité d'un modèle est apparue clairement au début du projet, qui a débuté à la fin de 2017. L'eau souterraine s'écoule directement dans les Grands Lacs à partir des roches et des sédiments glaciaires et indirectement par les rivières et les ruisseaux; ces deux sources influent sur la qualité de l'eau des Grands Lacs.

Par exemple, l'eau souterraine contaminée par les activités d’exploitation des terres peut avoir une incidence sur l'approvisionnement en eau potable et d'autres utilisations ainsi que sur la santé des écosystèmes des Grands Lacs. La façon dont l'eau souterraine s'écoule dans les lacs est essentielle pour comprendre comment et où cela est susceptible de se produire, afin que les aquifères sensibles puissent être protégés contre la contamination.

Le niveau et le moment de l'écoulement des eaux souterraines dans les lacs sont également essentiels du point de vue de la quantité d'eau. Lorsque ces débits sont compris, le potentiel de sécheresse et d'inondation peut être estimé avec plus de précision. Il est également possible de prévoir les changements hydrologiques à l'échelle du bassin découlant des tendances climatiques changeantes.

« L'incidence de l'eau souterraine sur les Grands Lacs n'est pas entièrement comprise », a déclaré Yves Michaud, coprésident canadien du projet et gestionnaire du programme géoscientifique des eaux souterraines pour Ressources naturelles Canada. « Ce projet a permis aux scientifiques et aux gestionnaires d'élaborer une vision consensuelle d'un modèle binational, partagé et unifié pour les eaux souterraines et de surface. »

Sandra Eberts, coprésidente américaine du projet et coordonnatrice scientifique du programme pour l’US Geological Survey, a déclaré : « Ce modèle nous apportera les connaissances nécessaires pour assurer la sécurité de l'eau dans la région au cours des prochaines décennies ».

Le rapport décrit plusieurs des paramètres eau de surface-eau souterraine que le modèle peut fournir :

  • La contribution des eaux souterraines aux fluctuations et à l'équilibre du niveau du lac;
  • Les effets des changements climatiques sur l'écoulement des eaux souterraines, le débit et la température des cours d'eau;
  • La disponibilité et la durabilité de l’eau en vue de répondre à la demande en matière d'utilisation agricole et industrielle, d'eau potable et d'écosystèmes sains;
  • Les voies d'acheminement des éléments nutritifs dans le bassin hydrographique et les charges en éléments nutritifs dans les lacs;
  • La gestion des plaines inondables.
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Participants à un atelier en avril 2018 sur la modélisation des eaux de surface et des eaux souterraines. Source : CMI

La modélisation d'un système aussi complexe que le bassin des Grands Lacs nécessitera plusieurs étapes. Les modèles régionaux existants peuvent aider à élaborer un concept commun du modèle initial qui reflète les diverses échelles du bassin, allant d'un seul bassin hydrographique des eaux de surface et souterraines fondé sur une rivière à l'ensemble du bassin des Grands Lacs. Les données provenant de divers organismes doivent être comparées et harmonisées afin de pouvoir fournir des chiffres utiles sur la qualité et la quantité d’eau souterraine et son interaction avec les eaux de surface. Enfin, il faudra créer un cadre pour encourager la collaboration entre les organismes, et les organismes qui travaillent ensemble sur le modèle devront déterminer comment il sera géré au fil du temps.

Le rapport contient des recommandations précises pour faire passer ce projet de la vision à la réalité :

  • Mettre sur pied un comité directeur interinstitutions chargé de créer un cadre de gestion pour cataloguer les activités qui pourraient contribuer au modèle et définir les rôles pour la CMI, les deux pays et les autres intervenants;
  • Élaborer un modèle conceptuel qui répond aux besoins;
  • Produire un guide sur la façon de créer une version finale du modèle qui incorpore des données et fournit des résultats réels;
  • Assurer la collaboration et la coopération entre les organismes, les organisations et les pays en vue de combiner les données, le financement et l'expertise qui pourront produire un modèle viable des eaux de surface et souterraines des Grands Lacs.