Teneurs en nitrate dans l'aquifère d'Abbotsford un indicateur de la contamination de l'eau souterraine dans la vallée du bas Fraser

Que se passe-t-il?

Depuis le début des années 50, Environnement Canada et d'autres ont observé la contamination par les nitrates des eaux souterraines de l'aquifère d'Abbotsford (Liebscher et al., 1992). Au début des années 70, Environnement Canada a élaboré un programme de surveillance pour la région de l'aquifère, au sud d'Abbotsford (Colombie-Britannique), et on a échantillonné régulièrement un certain nombre de sites de la région de l'étude. Depuis 1992, les concentrations moyennes de nitrate (exprimé à l'état d'azote ou nitrate-N dans cet indicateur) de ces sites, ont fréquemment dépassé la limite de 10 mg/L des Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada. Des 2 757 échantillons d'eau souterraine prélevés dans des puits de surveillance appelés piézomètres de la région de l'étude, 71% dépassaient la limite de 10 mg/L pour le nitrate à l'état d'azote; les valeurs mesurées étaient comprises entre 0,03 mg/L et 91,9 mg/L (voir le graphique ci-dessous).

Source: Environnement Canada, Région du Pacifique et du Yukon, Vancouver, (Colombie Britannique) 2004. Nota : On a mesuré l'azote à l'état de nitrate+nitrite (NO₃ + NO₂); toutefois plus de 99 % de l'azote de l'eau souterraine est ordinairement sous forme de nitrate (NO₃). De mai 1992 à décembre 1994, on a utilisé 19 piézomètres pour l'échantillonnage, et leur nombre a été porté à 22 de février 1995 à mars 1998, puis à 23 à compter d'avril 1998. Depuis 1996, les activités de surveillance sont mensuelles, alors que jusqu'à 1996, l'intervalle était de 2 à 4 mois. On a sélectionné la plupart des sites de façon à ce qu'ils soient situés dans des zones d'activités agricoles intenses ou en aval par rapport à elles. Pour plus de précisions concertant les piézomètres et les profondeurs d'échantillonnage, consultez le tableau.

DONNÉES DU GRAPHIQUE

La vaste plage de concentrations de nitrate entre les valeurs maximum et minimum reflète les différentes conditions observées aux différents piézomètres. Les concentrations de nitrate mesurées par certains piézomètres fluctuaient entre des valeurs inférieures et supérieures à la limite des Recommandations, alors que celles d'autres piézomètres étaient régulièrement inférieures ou supérieures à la limite. Les concentrations maximales de nitrate mesurées en 1996, 1997 et 1998 provenaient d'échantillons prélevés dans un seul piézomètre. Les concentrations de nitrate peuvent être très caractéristiques d'un site et dépendre des propriétés locales du sol, de la topographie et des utilisations des sols de la région, ainsi que de la zone de l'aquifère en amont par rapport au site d'échantillonnage. Les précipitations alimentent l'aquifère en eau et la lixiviation ou le déplacement des composés azotés du sol vers l'eau souterraine, sous l'action de l'eau qui percole vers le bas, a également un effet sur les concentrations de nitrate.

La région de l'étude comprend la partie centrale de l'aquifère, plus développée sur le plan agricole, et bon nombre des sites d'échantillonnage sont situés près de la frontière internationale. Par conséquent, certains rechercheurs ne considérent pas les données sur les concentrations de nitrate de la région de l'étude comme étant représentatives de tout l'aquifère. D'après un rapport fédéral/provincial récent sur les tendances de la qualité d'eau en C.-B., neuf sur dix-neuf puits de surveillance echatillés ont dépassés la limite des recommendations pour la qualité de l'eau potable pour le nitrate (Water Quality Trends in Selected British Columbia Waterbodies, mars 2000). D'autres études effectuées par Liebscher et al. (1992), Carmichael et al. (1995), Wassenaar (1995), Zebarth et al. (1998) et Hii et al. (1999) indiquaient aussi la présence de concentrations élevées de nitrate dans une vaste portion de l'aquifère.

Pourquoi en est-il ainsi?

L'aquifère d'Abbotsford est situé dans une importante couche de sable et de gravier et il couvre une superficie d'environ 100 km²en Colombie-Britannique, et une superficie semblable dans l'État de Washington (États-Unis)

La plus grande partie de l'aquifère n'est pas confiné (c.-à-d. qu'il n'est pas protégé par une couche d'argile imperméable aux eaux de drainage de la surface des terres) et, par conséquent, il est très vulnérable à la contamination due aux pratiques d'utilisation des sols.

À cause de la croissance de la population et du développement industriel, commercial et agricole qui l'accompagne, on note de profonds changements dans l'utilisation des sols de la Colombie-Britannique au-dessus de l'aquifère d'Abbotsford. Cette activité produit de nombreuses sources possibles de contaminants nitrés comme le fumier, les engrais chimiques, les rejets d'effluents de fosses septiques et les produits à base d'urée utilisés pour le dégivrage dans les aéroports. Toutefois, des études récentes (Zebarth et al., 1998; Waasenaar, 1995) ont montré que les concentrations élevées de nitrate dans l'aquifère proviennent surtout de sources agricoles comme du fumier des animaux.

Agriculture et Agroalimentaire Canada a examiné les informations des recensements agricoles de 1971, 1981 et 1991 et estime que les ajouts d'azote provenant des diverses sources agricoles de la région de l'aquifère d'Abbotsford dépassent de plus de 50 % la consommation d'azote par les récoltes. À cause de ce surplus d'azote, il y a une forte possibilité de lixiviation du nitrate jusqu'à l'eau souterraine. Un surplus de 100 kg de nitrate à l'état d'azote (nitrate-N) dans la rhizosphère par hectare de sol cultivé pourrait donner une eau souterraine dont la teneur en nitrate-N dépasserait la limite de 10 mg/L (Zebarth et al., 1998).

L'augmentation du surplus azote de 1971 à 1991 démontré pour la région d'Abbotsford est surtout due à des changements dans les activités agricoles. Il y a eu d'importants changements dans l'élevage et dans les cultures qui ont entraîné une diminution de près de 20 % de la superficie des terres cultivées (Zebarth et al., 1998).

L'élevage est passé de la production laitière et de l'élevage du boeuf, qui utilisent les terres locales pour les cultures fourragères et comme pâturages, à production de volaille (surtout de chair), qui utilise principalement des moulées importées.

De plus, le type des cultures a changé, passant des plantes fourragères et des herbes de pâturage aux petits fruits (surtout des framboises). Les cultures de petits fruits ont connu une forte croissance, passant de 16 % des terres cultivées en 1971 à 54 % en 1991. Les cultures de petits fruits ont besoin de beaucoup moins d'azote que les plantes fourragères et les herbes de pâturage

La méthode traditionnelle consistait à épandre sur les cultures de framboises et sur d'autres cultures le fumier des entreprises avicoles voisines. Une enquête de 1990 portant sur les fermes de framboises de la vallée du Fraser, effectuée par le groupe Sustainable Poultry Farming Group, a aussi indiqué un taux d'application moyen d'engrais azotés inorganiques du commerce de 38 kg/ha. La production des framboises occupe environ 17 km² des utilisations des terres agricoles au-dessus de l'ensemble de la superficie de l'aquifère en Colombie-Britannique, et 80 % de cette production est située dans la région de l'étude d’environ 25 km² (Hii et al., 1999).

L'augmentation de la production avicole, le déclin de la production laitière et le passage à des cultures qui demandent moins d'azote sont responsables de la concentration de l'azote dans une aire géographique relativement petite, parce que les activités agricoles locales ne peuvent utiliser le surplus d'azote.

Pourquoi est-ce important?

L'aquifère transfrontalier d'Abbotsford est le plus grand aquifère non confiné de la vallée du bas Fraser, et c'est également l'aquifère le plus sollicité de cette vallée. Il fournit de l'eau souterraine à plus de 100 000 personnes de la ville d'Abbotsford et du centre-nord du comté de Whatcom (État de Washington, États-Unis). C'est aussi une importante source d'eau pour les utilisations domestiques, municipales, agricoles et industrielles des deux côtés de la frontière. Dans la portion canadienne de l'aquifère, l'eau souterraine s'écoule dans la direction générale du sud, vers les États-Unis. On a noté des inquiétudes dans certains comtés de l'État de Washington, dont les zones de capture des puits d'eau potable communiquent avec des zones d'eau souterraine à fortes teneurs en nitrate du côté canadien.

On croit que la toxicité du nitrate est due à sa réduction en nitrite pendant la digestion. En effet, les nitrites peuvent avoir des effets nocifs sur la santé humaine en réduisant la capacité de transport d'oxygène du sang. Les nouveau-nés sont les groupes les plus à risque dans une population qui consomme de l'eau potable à forte teneur en nitrate (p. ex. 10 mg de nitrate-N par litre ou plus dans l'eau potable). Dans le cas des nouveau-nés, on note parfois une affection pouvant être mortelle appelée « métahémoglobinémie » ou « maladie bleue des nouveau-nés ». Vers le milieu des années 70, on a déjà déclaré un cas suspect ressemblant à ce syndrome dans la vallée du bas Fraser (D^r Guasparini, region sud Fraser de l'Autorité de Santé, comm. pers., mai 1999). On se préoccupe aussi d'un risque accru de cancer pour les humains dû aux fortes teneurs en nitrate dans l'eau potable (pour plus de précisions sur les effets du nitrate sur la santé humaine, consultez les directives de Santé Canada visant les nitrates et les nitrites. Nota: Santé Canada exprime les Recommandations pour le nitrate comme 45 mg/L de nitrate, c'est à dire pour la molécule entière de NO₃et ceci est équivalent à 10 mg/L de nitrate à l'état d'azote).

De plus, le nitrate est également un important nutriment pour la végétation aquatique. Dans le cas des cours d'eau alimentés par des eaux souterraines, des quantités excessives de nitrate et d'autre nutriment dans l'eau souterraine peuvent causer des proliférations d'algues, de champignons et de plantes aquatiques enracinées, fixes et flottantes, qui peuvent rendre les eaux des voies navigables impropres à d'autres utilisations.

Que fait-on?

Le gouvernement fédéral soutient à tous égards la récente adoption par les gouvernements de l'approche à barrières multiples « de la source au robinet » visant à assurer la protection de l'eau potable destinée à la population canadienne. Elle souligne l'importance de protéger les lacs, les rivières et les aquifères, qui sont les sources de notre eau potable, et garantit également des systèmes efficaces de traitement et de distribution d'eau. Le gouvernement fédéral est résolu à améliorer sa recherche afin de déterminer, de comprendre et de réduire les incidences des substances micro-biologiques et chimiques, qui contaminent les sources d'approvisionnement en eau et les écosystèmes aquatiques, sur les humains et l'environnement. Le gouvernement collabore avec l'ensemble des provinces et des territoires afin de s'assurer que tous connaissent et comprennent les menaces pour la qualité de l'eau, et que des stratégies visant à réduire ou à supprimer les répercussions peuvent être appliquées dans chaque région. De plus, tous les gouvernements contribuent à l'accélération de l'élaboration de recommandations pour la qualité de l'eau potable et de l'eau des sources d'approvisionnement, en connectant des réseaux de suivi afin d'assurer un meilleur partage de l'information sur les questions et les tendances liées à la qualité de l'eau, et en offrant aux Canadiennes et aux Canadiens de l'information sur la qualité de leur eau.

L'aquifère d'Abbotsford est une nappe d'eau transfrontalière dont la qualité est menacée par les utilisations des sols des deux côtés de la frontière Canada - États-Unis. Environnement Canada (EC) met l'accent sur la recherche portant sur la qualitative et quantitative des eaux souterraines de cette aquifère, y inclus les activités de surveillance, la cartographie et modélisation. Les résultats sont publiés et diffusés par Environnement Canada dans le cadre des mesures actuelles de collaboration avec d'autres organismes gouvernementaux et le secteur privé, destinées à améliorer la gestion de l'aquifère et à protéger l'eau souterraine.

En application du Plan d'action Fraser (PAF), Environnement Canadaa fourni une aide financière au Sustainable Poultry Farming Group (SPFG) pour l'exécution de son programme prévoyant le transport d'une partie de l'excès de fumier vers des marchés éloignés de l'aquifère. En collaboration avec d'autres organismes des gouvernements fédéral et provincial, PAF d' Environnement Canada a également entrepris, dans le cadre du PAF, plusieurs études sur l'eau souterraine de la vallée du bas Fraser, notamment sur la détermination des sources de contamination de l'aquifère et sur la gestion des nutriments d'origine agricole. De plus, PAF appuie l'élaboration de directives environnementales pour divers groupes de produits agricoles, ainsi que des études portant sur les pratiques agricoles dans d'autres régions que celle de l'aquifère d'Abbotsford.

Depuis 1996, EC a entrepris de nouveaux projets de caractérisation de l'eau souterraine et il a accru les activités de surveillance de l'aquifère d'Abbotsford par l'échantillonnage mensuel régulier de 23 piézomètres sélectionnés (ce nombre a été porté à 24 en 1998). Il a aussi entrepris et mis en application, en association avec d'autres organismes des gouvernements fédéral et provincial, des projets visant à sensibiliser le public à la question de l'intendance des nappes d'eau souterraine, notamment la publication d'un bulletin intitulé Groundwater Keeper, la production d'une vidéo sur l'entretien des fosses septiques et d'une vidéo sur la protection des eaux souterraines. Environnement Canada continue à financer ces activités, ainsi que celles du SPFG, dans le cadre de Plan d'action du bassin de Georgia.

Dernièrement, Environnement Canada, le ministère de la Protection des Eaux, des Terres et de l'Air de la Colombie-Britannique et le ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation de la Colombie-Britannique ont signé une entente avec le Conseil du bassin du Fraser pour la consultation des intervenants agricoles de la vallée du bas Fraser au sujet de la gestion du fumier.

En 1992, la Colombie-Britannique a adopté des règlements visant les déchets agricoles et un code de pratiques connexe, en vertu de la Loi sur la gestion des déchets (Waste Management Act) provincial. Le code décrit les pratiques respectant l'environnement pour l'utilisation, l'entreposage et la gestion des déchets agricoles. En 1995, la communauté d'Abbotsford a établi un group d'intervenant pour l'aquifère dans le but de développer des initiatives locaux et  à base de volontaire. Ce group qui comprend plus de 40 répresentatives de l'agriculture, de la communauté résidentiel rural, du secteur industriel et des affaires, des organismes des gouvernements fédéral et provincial, ONGEs, la ville de Sumas de l'état de Washington et d'autres parties intéressées ont promouvu, supporté, contribué et dans certain cas coordonné plusieurs initiatives. En 1998, le ministère de l'Environnement, des Terres et des Parcs, le ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation et le British Columbia Agriculture Council ont créé le Partnership Committee on Agriculture and the Environment, dont le rôle est d'établir une approche à guichet unique pour les consultations sur les questions environnementales touchant les agriculteurs et l'agriculture. Environnement Canada est membre de ce comité. Pour un supplément d'informations générales sur les activités provinciales concernant l'eau souterraine, consultez l'indicateur de la qualité de l'eau souterraine (en anglais) et visitez le site Web sur l'eau souterraine (en anglais) du ministère de la Protection des Eaux, des Terres et de l'Air de la Colombie-Britannique.

Pour plus d'informations, communiquez avec Basil Hii d'Environnement Canada pour les questions concernant l'eau souterraine, ou avec Laurens van Vliet d'Agriculture et Agroalimentaire Canada pour les questions agricoles.

Pour des informations supplémentaires sur cet indicateur, visitez les sites ci-dessous :

• La série d'informations générales sur l'eau souterraine d'Environnement Canada.
• Le site d'Environnement Canada sur la qualité de l'eau souterraine
• Les Recommandations pour la qualité de l'environnement.
• Environnement Canada - Menaces pour les sources d'eau potable et les écosystèmes aquatiques au Canada
• Les Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada - Nitrate/nitrite de Santé Canada.

Les sites Web suivants ne relevent pas de l’autorité d’Environnement Canada (EC) et ils sont fournis aux utilisateurs uniquement pour des raisons de commodité. Le GdC n’est pas responsable de l’exactitude, de l’actualité ni de la fiabilité du contenu. Il n’offre aucune garantie à cet égard et n’est pas responsable des renseignements associés à ces liens, pas plus qu’il ne cautionne ces sites ou leur contenu. Les organismes qui sont responsables du contenu de ces sites n'étant pas nécessairement soumis à la Loi sur les langues officielles, l'information peut y être présentée seulement dans la langue d'origine.

• Groundwater in British Columbia, informations détaillées sur les eaux souterraines de la Colombie-Britannique.
• La série d'indicateurs environnementaux du ministère de la Protection des Eaux, des Terres et de l'Air de la Colombie-Britannique, Groundwater in British Columbia.
• Well Protection Toolkit du ministère de la Protection des Eaux, des Terres et de l'Air de la Colombie-Britannique.
• A Canadian Groundwater Strategy – version préliminaire d'un rapport sur une approche pour la gestion de l'eau souterraine.
• L'EPA (Office of Ground Water and Drinking Water).
• Ground Water in Washington State.

Pour consulter les références utilisées pour la préparation de cet indicateur, cliquez ici.