Groundwater nitrate concentration evolution under climate change and agricultural adaptation scenarios: Prince Edward Island, Canada.

Paradis, D., Vigneault, H., Lefebvre, R., Savard, M.M., Ballard, J.-M., et Qian, B. (2016). « Groundwater nitrate concentration evolution under climate change and agricultural adaptation scenarios: Prince Edward Island, Canada. », Earth System Dynamics, 7, p. 183-202. doi : 10.5194/esd-7-183-2016  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les concentrations de nitrate (N-NO3) dans l’eau souterraine, qui constitue la seule source d’eau potable à l’Île‐du‐Prince‐Édouard (Canada), dépassent actuellement la norme sanitaire de 10 mg L−1 dans 6 % des puits domestiques de la province. Les pressions climatiques et socioéconomiques qui pèsent de plus en plus sur l’agriculture de la province pourraient dégrader davantage la qualité de l’eau souterraine. Dans cette étude, nous cherchons à prévoir comment les concentrations de nitrate dans l’eau souterraine pourraient évoluer sous l’effet des changements climatiques projetés et des modifications des pratiques agricoles qu’ils pourraient entraîner. Pour ce faire, nous avons mis au point un modèle numérique tridimensionnel de l’écoulement de l’eau souterraine et du transport de contaminants dans l’aquifère de l’ensemble de l’île (5660 km2). Nous avons effectué un certain nombre de simulations de l’écoulement de l’eau souterraine et du transport de contaminants pour évaluer les effets possibles des changements climatiques prévus et de l’adaptation agricole à ces changements. Les simulations montrent qu’en 2050, les concentrations de N‐NO3 auront augmenté pour deux raisons principales : 1) l’atteinte progressive des conditions à l’équilibre liées aux charges actuelles en azote et 2) la hausse des charges en azote attribuable aux modifications des pratiques agricoles qu’entraînera le climat futur. Les effets combinés de l’équilibration avec les charges, du climat et de l’adaptation agricole se traduiraient par une hausse de 25 à 32 % des concentrations de N‐NO3 dans l’aquifère de l’île. La modification du régime d’alimentation en eau souterraine par les changements climatiques (avec les pratiques agricoles actuelles) ne contribuerait à cette hausse qu’à raison de 0 à 6 % pour les scénarios climatiques modélisés. En outre, les tendances simulées des concentrations de N‐NO3 indiquent que la concentration de nitrate dépassera la norme dans plus de deux fois plus de puits domestiques qu’actuellement. Notre étude met en évidence le besoin de mettre au point et d’appliquer de meilleures pratiques agricoles pour assurer la qualité des ressources en eau souterraine à long terme. Les simulations montrent également que les bénéfices observables de changements pour le mieux des pratiques agricoles seraient retardés en raison de la lente dynamique du transport de nitrate dans l’aquifère.

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