Le problème de l'acidification des eaux de drainage minier (ou drainage minier acide) et la gestion des résidus acidogènes constituent le plus lourd fardeau environnemental que l'industrie minière canadienne doit porter aujourd'hui. Les chercheurs du projet Appui à la décision pour la gestion durable et la réhabilitation de mines, réalisé dans le cadre de l'initiative Le Développement durable par l'intégration des connaissances (DDIC), s'emploient, en collaboration avec l'industrie, à améliorer les techniques de collecte et d'analyse d'information, de manière à implanter une approche géographique de la restauration des sites miniers et de la surveillance du drainage minier acide.

Figure 1. Dépôt de résidus actifs dans l'aire de stockage des résidus de Copper Cliff, près de Sudbury, en Ontario.

L'aire dans laquelle les résidus de Copper Cliff ont été déposés, près de Sudbury, en Ontario, a une superficie de 3 000 hectares. Elle renferme une grande quantité de matières contaminées produites par l'activité minière, comme des déchets d'excavation et des résidus provenant des installations de séparation des minéraux (figure 1). Il est essentiel de pouvoir caractériser et surveiller ces sites, afin de connaître les risques et mettre au point des solutions appropriées afin d'assurer la restauration progressive et de la fermeture éventuelle des mines.

Au contact de l'oxygène et de l'eau, les sulfures réactifs contenus dans les résidus miniers s'oxydent et produisent un lixiviat acide qui peut transporter des métaux lourds et du sel dissout. À l'aide de la télédétection, des chercheurs du DDIC ont produit une série de cartes afin d'étudier la distribution des minéraux acidogènes à Copper Cliff (figure 2). On peut se servir des images hyperspectrales d'observation de la Terre pour identifier les minéraux à la surface du sol, selon la signature d'absorption dans le visible et l'infrarouge à courte longueur d'onde. Certaines cartes mettent en évidence la présence de jarosite et d'hématite, des produits communs de l'oxydation des résidus contenant des sulfures de fer. La jarosite est associée à la phase initiale de l'oxydation, au cours de laquelle un environnement riche en acides est présent. Souvent, un environnement acide coexistera avec des métaux lourds plus lixiviables. L'hématite, un oxyde de fer plus stable, est le produit final de l'oxydation du sulfure de fer. La pyrrhotite se laisse facilement oxyder; c'est pourquoi on ne la trouve que dans les résidus frais/non oxydés.

Figure 2. Les cartes des résidus de Copper Cliff présentent la distribution des minéraux associés au drainage minier acide. Dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir de l'image du haut à gauche : image fausses couleurs de la scène; les zones colorées indiquent l'aire de distribution de la pyrrhotite, de la jarosite et de l'hématite. Les lignes rouges marquent l'emplacement des digues. Les caractères alphanumériques indiquent l'emplacement des différentes aires de stockage des résidus sur le site.

L'intégration des cartes minérales dérivées des données de télédétection dans un système d'information géographique facilitera la modélisation et augmentera la connaissance des variations géochimiques qui s'opèrent sur les sites de résidus miniers. En outre, la collecte de données géographiques sur la chimie des résidus pourra servir de complément aux stratégies de prélèvement régulier d'échantillons d'eau pour évaluer les risques.

Remerciements

Inco: Site web d'Inco (disponible en anglais seulement)

Falconbridge: Site web de Falconbridge (disponible en anglais seulement)

McMaster University: Site web de McMaster

University of Waterloo: Site web de Waterloo

Neutralisation des eaux de drainage (NEDEM): Site web de NEDEM