Vers une durabilité environnementale et économique en agriculture grâce à la mise en œuvre combinée de pratiques de gestion bénéfiques et de mesures correctives conçues pour minimiser les impacts sur la qualité de l’eau

David Rudolph. professeur, université de Waterloo, 2008 - 2012

Enjeu

La dégradation de la qualité des eaux souterraines résultant de l’utilisation du territoire à des fins agricoles est passée de sujet préoccupant à un enjeu réglementaire majeur à l’échelle de la planète. On a mis l’accent a été mis sur l’excès d’éléments nutritifs et les contaminants microbiens provenant de l’épandage régional d’engrais commerciaux et de fumier. Bien que l’on considère le recours à réglementation afin d’améliorer la durabilité économique et environnementale des pratiques agricoles, il y a peu de données scientifiques essentielles sur lesquelles se baser pour élaborer des mécanismes d’intervention. Des pratiques de gestion bénéfiques (PGB) sont proposées et mises en œuvre pour minimiser les impacts sur la qualité des eaux souterraines, mais sans trop savoir quelles sont les attentes en matière de rendement. L’élaboration d’une démarche intégrée qui combine des données scientifiques, les considérations environnementales et les incidences sociales permettra de mieux comprendre et soutenir le développement de mesures législatives adaptées à la réalité.

Ce projet, sous la direction de David Rudolph, fournit de l’information sur le rendement et les conséquences socio-économiques des PGB. L’équipe du projet a aussi élaboré des stratégies qui visent à corriger les impacts des épandages régionaux d’engrais sur les sols et qui mettent l’accent sur l’ampleur et la coordination des possibles réductions d’impacts sur la qualité des eaux souterraines.

Projet

L’équipe du projet a évalué le rendement et les incidences économiques des pratiques de gestion bénéfiques (PGB) visant à minimiser les impacts de la gestion des substances nutritives agricoles sur les eaux souterraines. Les chercheurs ont notamment élaboré des stratégies novatrices de surveillance sur le terrain, des techniques de modélisation prédictive et des méthodes d’évaluation des aspects économiques.

L’équipe a évalué l’efficacité de stratégies ciblées d’assainissement sur le terrain, afin de déterminer lesquelles réduisaient le plus les effets négatifs qu’ont les éléments nutritifs et les agents pathogènes d’origine agricole sur la qualité des eaux souterraines régionales. Des sites ont été établis sur le terrain dans l’ensemble du pays en collaboration avec des intervenants des secteurs public et privé.

L’équipe a constaté qu’il peut y avoir des améliorations de la qualité de l’eau en subsurface et une diminution des risques pour les puits d’eau potable lorsqu’on met en application des PGB. Toutefois, cela peut prendre des années avant que l’on constate pleinement les améliorations à la qualité des eaux souterraines régionales. Des stratégies correctives qui permettent d’accroître la dénitrification dans les drains souterrains et dans les puits municipaux in situ se sont révélées efficaces pour réduire rapidement les teneurs en nitrates dans les eaux souterraines. Mais le rendement des PGB dépend également des conditions géologiques et hydrologiques locales, et des événements hydrologiques extrêmes peuvent provoquer une infiltration rapide et les contaminants microbiens peuvent présenter une menace grave pour la qualité des eaux souterraines.

L’équipe du projet s’est donc aussi penchée sur les coûts associés à l’instauration de ces changements de pratiques agricoles à la ferme et les défis sociaux de convaincre les agriculteurs d’adopter ces pratiques. Les chercheurs ont effectué des analyses de scénarios économiques pour classer par ordre de priorité d’autres moyens de mise en œuvre des PGB afin d’améliorer leur adoption et orienter les directives. Ils ont étudié l’utilité de divers outils de modélisation servant à prédire l’importance et la nature temporelle des PGB mises en œuvre en y intégrant des séries de données sur le terrain obtenues au cours de ce projet.

Produits

• Les résultats des activités de recherche dans le sud de l’Ontario ont été présentés à deux occasions dans la revue commerciale Pigs, Pork and Progress. Les articles mettaient l’accent sur le rendement positif des PGB en matière de gestion des substances nutritives et sur les risques associés aux drains souterrains en milieu agricole.
• L’équipe a produit un rapport à l’intention précise des utilisateurs du projet (MAARO) qui portait sur l’évaluation de trois différentes fonctions de pédotransfert pour estimer les propriétés hydrauliques du sol. Cette information peut servir à déterminer les propriétés hydrauliques du sol pour modéliser les budgets hydriques du sol et le transport de contaminants dans le contexte des pratiques de gestion agricoles actuelles et les pratiques de rechange proposées.
• Les chercheurs ont participé à plusieurs ateliers pour échanger et discuter des impacts de la gestion des éléments nutritifs dans les régions de culture de la framboise en Colombie-Britannique.
• Les chercheurs ont développé des modèles numériques pour des études régionales sur l’équilibre hydrique et nutritif.
• Élaboration de nouvelles stratégies de surveillance sur le terrain, de techniques de modélisation prédictive et de méthodes d’évaluation des aspects économiques.

Résultats

• Un certain nombre d’organismes gouvernementaux ont utilisé les résultats de ce travail.
• Les résultats de la surveillance régionale des espèces microbiennes ont poussé le ministère de l’Environnement de l’Ontario à intégrer l’influence des événements hydrologiques extrêmes dans le cadre de l’évaluation de niveau 3 de sa Stratégie de protection des sources d’eau.
• Les observations sur le terrain du rôle des événements hydrologiques extrêmes sur la vulnérabilité des eaux souterraines ont été utilisées par le ministère de l’Environnement de l’Ontario dans sa réévaluation de sa qualification des eaux souterraines sous influence directe des eaux de surface (Ground water under the direct influence of surface water – GUDI) pour les puits d’eau potable.
• Les ministères de l’Agriculture et de l’Environnement de l’Ontario envisagent d’utiliser à plus grande échelle des pratiques exemplaires de gestion adoptées dans un site d’essai sur le terrain.
• On s’attend à ce que les travaux sur les aspects pratiques et économiques des PGB en agriculture combinées aux mesures correctives influencent aussi les mesures législatives concernant la gestion des éléments nutritifs qui seront élaborées pour minimiser les risques pour la qualité de l’eau associés à l’agriculture dans un certain nombre de territoires.
• Plusieurs membres de l’équipe ont été invités à participer à un groupe d’experts avec le Conseil des académies canadiennes afin d’examiner la viabilité de l’eau en agriculture.
• Les producteurs de framboises de la C.-B., encouragés par les partenaires gouvernementaux, ont fait rapport des résultats de leur groupe de discussion à un comité interministériel du gouvernement de la province qui se penche sur des questions agricoles et environnementales.