Impacts des pratiques de gestion du fumier sur les ressources régionales en eau : domaines prioritaires, approches de gestion de remplacement, implications économiques

Chercheur principal - David Rudolph, professeur, Université de Waterloo (2001-2004)

Enjeu

Au cours des dernières années, la dégradation de la qualité de l’eau résultant des activités agricoles a attiré beaucoup d’attention, en particulier pour ce qui est des risques, pour la qualité de l’eau, associés à la gestion du fumier de bétail. Au Canada, l’entreposage et l’élimination du fumier constituent une menace importante et bien connue pour la qualité de l’eau. Pourtant, on en sait toujours peu sur la nature du risque, et on a établi peu d’approches efficaces en matière d’évaluation et conçu peu de stratégies de réduction des impacts environnementaux. Malgré les importantes répercussions sociales et économiques pour les agriculteurs individuels, l’industrie dans son ensemble, les gouvernements municipaux responsables de l’approvisionnement en eau et plusieurs provinces d’un bout à l’autre du pays sont aux prises avec l’élaboration de cadres législatifs axés sur la gestion globale des nutriments. De plus, la tâche a été compliquée encore davantage par le manque d’information au niveau régional. Ce dernier obstacle devra être remédié si l’on souhaite que la réglementation éventuelle soit efficace, sans pour autant être trop restrictive.

Ce projet visait à combiner des expertises en hydrogéologie physique et liée aux contaminants, en physique des sols, en géochimie de l’eau et en modélisation numérique et en économie en vue d’évaluer la menace environnementale liée aux voies de rejet des contaminants dans les exploitations d’élevage. Un deuxième objectif de ce projet consistait à examiner le rendement et la rentabilité de pratiques de gestion substitutives.

Projet

Ce projet de recherche a examiné les processus liés à plusieurs des principales voies de rejet des contaminants dans les exploitations d’élevage et déterminé lesquelles de ces voies posaient une menace environnementale prioritaire. Les chercheurs ont également étudié la rentabilité d’une gamme de pratiques de gestion substitutives ainsi que leur capacité de réduire la décharge de contaminants dans les sources d’eau. L’équipe de recherche a effectué des recherches sur le terrain et des études de soutien en laboratoire à différents endroits en Saskatchewan, au Manitoba et en Ontario, dans différents contextes hydrogéologiques.

Les chercheurs ont eu recours à une démarche novatrice d’analyse en laboratoire et à des techniques de surveillance sur le terrain pour démontrer que le degré de risque environnemental associé aux installations d’entreposage du fumier en béton et en terre cuite est très faible en général, sauf dans des situations de défaillance structurelle. L’équipe a conçu et mis en œuvre des techniques de traitement passif de subsurface en tant qu’approches substitutives pour le traitement du ruissellement agricole. Les chercheurs ont ensuite étudié les impacts, à l’échelle régionale, des pratiques de gestion du fumier sur les réserves municipales en eau souterraine.

Les résultats ont indiqué que les impacts sur les puits municipaux résultaient de pratiques à grande échelle de gestion du fumier et des nutriments, plutôt que de décharges provenant de sources ponctuelles, ce qui soulignait l’importance d’adopter des pratiques de gestion des nutriments à l’échelle régionale. Les chercheurs ont également réalisé une analyse économique détaillée d’applications de réduction des nutriments dans une optique de rentabilité pour les exploitations agricoles. Les résultats initiaux étaient prometteurs, tant sur le plan de l’amélioration des sources d’eau municipale qu’en termes de rentabilité.

Produits

• Plus de 20 étudiants des cycles supérieurs ont pris part au projet de recherche, et ce dernier a donné lieu à près de 40 publications, dont des thèses étudiantes, des articles de revue, des présentations de conférence et des rapports technique.
• L’étude a produit une nouvelle approche de caractérisation des aquifères qui utilise des puits d’observations à plusieurs niveaux et des tests par traceur. L’approche a été extrêmement utile pour repérer des zones du sous-sol qui attiraient les plus fortes masses de contamination.

Résultats

• Results from the overall project have been integrated into the development of both Sources Water Protection and Nutrient Management legislation in the Province of Ontario.
• As a result of these integrations, several long-term research facility sites and sentry monitoring farms have been established, allowing the processes and pathways involved in nutrient mobility in livestock farming to be further studied.
• Various Best Management Practices have been adopted at these farms and continuous monitoring of the effectiveness of these approaches is underway.
• One of the major strengths of the overall project was the continued development of the technical research network combined with an expanding partner base. This provided a unique, dynamic environment for student development and experience across the study area. A wide spectrum of scientific disciplines were involved in the project, ranging from soil physics to hydrogeology, and many sectors were represented at the provincial and municipal levels. In private industry, the environmental consulting sector was represented, as were several individual livestock management companies. This multi-sectorial approach was instrumental in providing a fertile and unique opportunity to expand the scope of the scientific research.