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Notes sur la science

Programmes de surveillance de la qualité de l’eau d’Environnement Canada

Inaugurées récemment, les pages Web des Programmes de surveillance de la qualité de l’eau fournissent de l’information sur chaque programme et décrivent les programmes de surveillance multimédias et à paramètres multiples exploités par la direction des Sciences et de la technologie de l’eau d’Environnement Canada :

• Le programme national de suivi et de surveillance des contaminants dans le poisson
• Réseau des précipitations des Grands Lacs
• Programme de surveillance des Grands Lacs
• Réseau national de monitoring et de surveillance des pesticides
• Réseau de surveillance des produits pharmaceutiques et de soins personnels

Ces programmes et réseaux de calibre mondial sont utilisés pour la surveillance des concentrations de nutriants, d’ions, de métaux, de polluants organiques, de produits pharmaceutiques et de produits de soins personnels dans l’eau, les précipitations, les sédiments et le biote aquatique. Ces travaux appuient le mandat d’Environnement Canada qui consiste à préserver et à améliorer la qualité de l’environnement naturel, y compris l’eau, l’atmosphère, les sols, la flore et la faune, ainsi qu’à conserver et à protéger les ressources en eau du Canada et enfin, à coordonner les programmes environnementaux.

Les programmes et les réseaux, dont certains sont en cours depuis plus de 35 ans, continuent de s’adapter au fil du temps afin d’appuyer les priorités changeantes du ministère en termes de recherches, d’élaboration de politiques et de réglementation.

Personne-ressource : Sean Backus, 905-336-4646, Sciences et de la technologie de l'eau

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Outils permettant de calculer l’empreinte des sables bitumineux

Dans les derniers mois, d’importants progrès ont été réalisés dans le cadre de l’élaboration d’outils d’analyse de produits chimiques pour déterminer l’empreinte écologique des acides des sables bitumineux dans les eaux naturelles. Plus particulièrement, la spectrométrie par transformation Fourier à haute résolution apparaît comme une méthode viable pour distinguer l’eau du procédé des sables bitumineux de différentes sources industrielles, distinguer les sources industrielles des composantes de l’eau de procédé des sables bitumineux de celles que l’on trouve dans l’eau naturelle, et mesurer le degré de similitude des contaminants dans les eaux naturelles comparativement à ce que l’on trouve dans les sources industrielles. Les outils d’analyse chimique sont perfectionnés et calibrés afin de prélever des échantillons à partir d’une grande variété d’échantillons environnementaux et à partir de différentes saisons en vue d’évaluer la variabilité temporelle et spatiale de l’approche. Un manuscrit discutant de ces percées scientifiques préparé par les chercheurs scientifiques de la direction des Sciences et de la technologie de l’eau d’Environnement Canada (personne-ressource : John Headley) en collaboration avec l’Université de Warwick, en Angleterre, est publié en ligne à l’adresse suivante : Rapid Communication in Mass Spectrometry.

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Observation de la Terre afin de surveiller les sables bitumineux

Lors d’un atelier organisé récemment, intitulé Observation de la Terre et surveillance des sables bitumineux, les participants se sont réunis afin d’examiner les découvertes scientifiques résultant de l’observation de la Terre en vue de surveiller les sables bitumineux, d’élaborer des concepts pour la mise sur pied de projets potentiels d’exploitation, de démonstration et de recherche et développement et enfin, de mieux comprendre les exigences en matière de surveillance des organismes de réglementation. Organisé conjointement par la Commission chargée de l’économie des ressources énergétiques et le Centre canadien de télédétection, l’atelier, qui avait lieu à Edmonton, a attiré des organismes de réglementation ainsi que des chercheurs scientifiques spécialisés en observation de la Terre (dont M. John Lawrence et M^me Caren Binding d’Environnement Canada) qui tentaient de déterminer le potentiel d’utilisation et d’adoption d’une grande variété de méthodes de télédétection (thermiques, optiques et par technologies radar) afin de surveiller la qualité atmosphérique, la qualité de l’eau et sa quantité, les changements d’utilisation des terres et la végétation en vue de surveiller le rendement environnemental des sables bitumineux.

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La nouvelle recommandation canadienne pour la qualité des eaux relative à l'uranium en vue de la protection de la vie aquatique

Le Conseil canadien des ministres de l'environnement (CCME) a approuvé la nouvelle Recommandation canadienne pour la qualité des eaux (RCQE) relative à l'uranium. Celle-ci est maintenant accessible en ligne. Le document d’appui détaillé est également disponible. Des recommandations pour la qualité des eaux concernant l'exposition à long terme (15 µg L) et à court terme (33 µg L) ont été mises en place afin de protéger les organismes dulcicoles (plantes, invertébrés et poissons). Les recommandations concernant l'exposition à long terme sont conçues pour protéger la vie aquatique contre les effets nocifs de l'uranium présent durant une période indéfinie. Elles sont fondées sur une distribution de la sensibilité des espèces à des paramètres sublétaux chroniques. La valeur à court terme, moins stricte, est fondée sur des données d'intoxication aiguë létale et oriente la gestion des impacts d'évènements potentiellement graves mais ponctuels (p. ex. un déversement). Le Bureau national des recommandations et des normes  (Division des nouvelles priorités, Direction de la science et de l'évaluation des risques), membre fédéral et secrétariat technique du Groupe de travail sur la qualité des eaux relevant du Conseil canadien des ministres de l'environnement, a dirigé l'élaboration des Recommandations canadiennes pour la qualité des eaux relatives à l'uranium. Il est possible d’obtenir plus d’information en consultant les Recommandations canadiennes pour la qualité de l’environnement. Personne-ressource : Susan Roe

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Une autre raison de préserver les terres humides

Les terres humides sont précieuses pour bon nombre de raisons, y compris leur importance pour l’approvisionnement en eau potable, pour le contrôle des inondations et de la navigation, pour la prestation de services esthétiques et récréatifs et touristiques et enfin, pour leur capacité à atténuer les impacts des contaminants organiques. Dans le cadre d’une conférence sur invitation à l’Université des Nations Unies – Institut pour l’eau, l’environnement et la santé, M. Michael Arts a donné une raison de plus de préserver cette précieuse ressource aquatique qui, à ce jour, n’a pas encore été appréciée à sa juste valeur – la capacité des terres humides à agir comme réservoirs et fournisseurs d’acides gras polyinsaturés essentiels aux écosystèmes terrestres adjacents. La présentation, intitulée Préserver les terres humides : leur contribution biochimique à la santé et à l’intelligence, a souligné un nouveau paradigme permettant d’améliorer la préservation des terres humides à l’échelle mondiale.

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Gestion de l’eau en milieu urbain et des eaux usées municipales

La gestion de l’eau en milieu urbain et des eaux usées municipales était au cœur des discussions du 46^e Symposium du Canada central sur la recherche sur la qualité de l’eau (site Web disponible en anglais seulement) de l’Association canadienne sur la qualité de l’eau qui avait lieu au Centre canadien des eaux intérieures d’Environnement Canada à Burlington (Ontario) plus tôt cette année. M. Jiri Marsalek a dirigé la séance plénière « Gestion des eaux en milieu urbain dans le contexte du cycle hydrologique urbain », au cours de laquelle il a discuté de la tendance de la progression de l’urbanisation et de l’augmentation des concentrations d’habitants dans les zones urbaines, et des solutions aux demandes et aux impacts négatifs connexes sur les ressources aquatiques et leurs écosystèmes grâce à la gestion intégrée de l’eau.

Une séance particulière sur les fleurs aquatiques nuisibles était coprésidée par M^me Sue Watson (Environnement Canada) et M^me Jennifer Winter (ministère de l’Environnement de l’Ontario). Un développement intense des bassins versants agricoles et urbains, des apports de polluants de sources ponctuelles et diffus le long des berges provenant des eaux de milieu urbain et des eaux usées municipales ainsi qu’une biote envahissante ont entraîné d’importants changements dans la qualité de l’eau. La séance comportait un forum interactif sur les progrès actuels en vue de protéger de façon proactive l’eau de source en identifiant et en dressant la cartographie des eaux potables et récréatives vulnérables; en appliquant les protocoles validés, en évaluant les nouvelles technologies permettant de mesurer les toxines et les niveaux de biomasse. D’autres manières de protéger de façon proactive l’eau de source ont été soulignées, notamment en évaluant les niveaux de risque, la fréquence et les menaces; en élaborant des plans de gestion et de rétablissement efficaces; en mettant en œuvre des mesures de gestion et de rétablissement et en évaluant ces mesures grâce à une surveillance continue et à la production de rapports. Cette séance technique tirait parti d’un atelier très efficace sur les fleurs aquatiques nuisibles qui avait eu lieu dans le cadre du symposium de l’année précédente et il est question de poursuivre cette discussion pour l’an prochain.

Des résumés des 14 domaines d’intérêt ainsi que toutes les présentations orales et visuelles sont disponibles en ligne à l’adresse suivante Book of Abstracts (site Web disponible en anglais seulement), qui comporte également les coordonnées de chacun des conférenciers.

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Alimentation et qualité de l’eau dans les Prairies

Le réservoir Ridge, un petit bassin situé dans le district d’irrigation de la rivière St. Mary (dans le sud de l’Alberta), est un exemple typique d’enjeux émergents en matière de gestion de l’eau dans les Prairies rurales. Le besoin critique d’intendance et de gestion des bassins versants a été souligné après que le détournement hydrologique, en 1995, de plus de 80 % du débit entrant a eu d’énormes conséquences sur le taux de renouvellement d’eau et l’hydrodynamique précédents. Ce détournement a également fait en sorte d’accroître les préoccupations dans la région relativement à la qualité et la sécurité de l’eau, aux fleurs aquatiques, aux activités en lien avec les animaux et aux pratiques d’utilisation des terres. Les sécheresses et les inondations, l’agriculture et l’irrigation intensives ainsi que le développement et la mauvaise gestion des bassins versants ont aussi augmenté la possibilité de conflits d’intérêts.

Une rencontre du Comité sur la qualité de l’eau du réservoir Ridge a récemment eu lieu à Raymond, en Alberta, pour revoir l’état d’un projet pluriannuel consistant à évaluer la qualité de l’eau et les concentrations de nutriants des cours d’eau dans les Prairies, et à mettre sur pied et confirmer les activités de projet pour la prochaine année. M^me Sue Watson, d’Environnement Canada, participe activement au projet depuis 2003, lorsqu’il a été déterminé comme une étape importante en vue de résoudre bon nombre d’enjeux en matière de qualité et de quantité de l’eau. Les intervenants locaux, les gouvernements fédéral, provincial et municipaux, les organismes de santé et les universités ont pris part directement à une étude conjointe du réservoir et du bassin de drainage afin : d’évaluer les principaux procédés physiques, chimiques et biologiques qui contribuaient aux inquiétudes soulevées sur la qualité de l’eau, dont notamment le potentiel de cyanobactéries toxiques; d’utiliser cette information pour élaborer un modèle hydrologique et de qualité de l’eau ainsi qu’un plan de protection de l’eau à long terme; et de mieux sensibiliser la population et faciliter la mise en œuvre des pratiques de gestion exemplaires.

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Utilisation des satellites pour surveiller la qualité des eaux intérieures au Canada

La recherche à Environnement Canada fournit des preuves évidentes que les technologies de télédétection (par satellites) peuvent produire des outils utiles aux chercheurs scientifiques spécialisés en environnement et aux utilisateurs des sciences qui travaillent dans les domaines de la gérance de l’environnement, de l’élaboration des politiques, de la gestion des ressources, de l’enseignement et du secteur privé. Les produits d’analyse de la qualité de l’eau générés par satellite produits par le Groupe Optique aquatique et télédétection permettent d’améliorer l’étendue et la rentabilité des activités de surveillance, améliorant ainsi le potentiel d’alerte rapide quant aux effets négatifs sur l’écosystème. Cela est extrêmement important en vue de fournir une surveillance étendue efficace et constante des enjeux événementiels et récurrents en matière de qualité de l’eau. De plus amples renseignements sont disponibles dans une récente étude des incidences de la recherche, Mettre au point de nouveaux outils pour surveiller la qualité des eaux intérieures du Canada menée par Caren Binding et Michael Forbes.

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Publications récentes

Baird, D.J. et B.W. Sweeney. 2011. Applying DNA barcoding in benthology: the state of the science. J.N. Am. Benthol. Soc. 30(1): 122-124

Bobba, A.G., P.A. Chambers et J. Spoelstra. 2010. Environmental impacts in arid and semiarid floodplains. Journal of Environmental Hydrology 18:1-15. 

Bonsal, B.R., E.E. Wheaton, A.C. Chipanshi, C. Lin, D.J. Sauchyn et L. Wen. 2011. Drought research in Canada: a review. Atmosphere – Ocean. DOI:103137/AO1203.2010.

Bothwell, M.L. et C. Kilroy. 2011. Phosphorus limitation of the freshwater benthic diatom Didymosphenia geminata determined by the frequency of dividing cells. Freshwater Biology 56: 565-578.

Corriveau, J., P.A. Chambers, A.G. Yates et J.M. Culp. 2010. Snowmelt and its role in the hydrologic and nutrient budgets of Prairie streams, p. 47-52. Dans E. van Bochove, P.A. Vanrolleghem, P.A. Chambers, B. Novotna et G. Thériault (ed.), Proceedings of the 14^th International Conference of the IWA Diffuse Pollution Specialist Group (DIPCON 2010), Beaupré, Québec, Canada.

Elliott, J.A. et A.J. Cessna. 2010. Transport of two sulfonylurea herbicides in runoff from border dyke irrigation. Journal of Soil and Water Conservation 65(5): 298-303.

Granger, R.J. et N. Hedstrom. 2011. Modelling hourly rates of evaporation from small lakes. Hydrol. Earth Syst. Sci. 15: 267-277.

Koehler, G. et L.I. Wassenaar. 2011. Realtime stable isotope monitoring of natural waters by parallel-flow laser spectroscopy. Analytical Chemistry 83: 913-919.

Mesquita, P.S., F.J. Wrona et T.D. Prowse. 2010. Effects of retrogressive permafrost thaw slumping on sediment chemistry and submerged macrophytes in Arctic tundra lakes. Freshwater Biology 55: 2347-2358. doi:10.1111/j.1365-2427.2010.02450.x.

Mitchell, M.J., G. Lovett, S. Bailey, F. Beall, D. Burns, D. Buso, T.A. Clair, F. Courchesne, L. Duchesne, C. Eimers, I. Fernandez, D. Houle, D.S. Jeffries, G.E. Likens, M.D. Moran, R. Christopher, D. Schwede, J. Shanley, K.C. Weathers et R. Vet. 2011. Comparisons of watershed sulfur budgets in southeast Canada and northeast U.S.: New approaches and implications. Biogeochemistry 103: 181-207.

Prowse, T.D. et K. Brown. 2010. Hydro-ecological effects of changing Arctic river and lake ice covers: a review. Hydrology Research 41(6): 454-461.

Reynoldson, T.B., J.M. Culp, R. Lowell et J.S. Richardson. 2010. Fraser River Basin, chapter 15, p. 300-319. In A.C. Benke and C.E. Cushing (ed.), Field guide to rivers of North America. Elsevier Academic Press, Boston, MA, U.S.A.

van der Sanden, J.J., H. Drouin, F.E. Hicks et S. Beltaos. 2009. Potential of RADARSAT-2 for the monitoring of river freeze-up processes, p. 364-377. Dans Proceedings of the 15^th Workshop on River Ice, St. John's, Newfoundland and Labrador.

Zha, T., A.G. Barr, G. van der Kamp, T.A. Black, J.H. McCaughey et L.B. Flanagan. 2010. Interannual variation of evapotranspiration from forest and grassland ecosystems in western Canada in relation to drought. Agricultural and Forest Meteorology 150: 1476-1484. DOI:10.1016/j.agrformet.2010.08.003.

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