Symposium sur la gestion de I'eau au Qu6bec
Palais des Congrds de Montr6al
10-11-12 d6cembre 1997
DES EAUX SOUS SURVETLLANCE - LES LACS ET LES RMERES / Richard Carignan 123
Animateur
Alors, bon aprds-midi! Nous allons reprendre dans la m6me forme que ce matin; je rappelle rapidement que nous allons, donc, procEder d une table ronde sur la qualit6 de l'eau qu6b6coise, une table ronde qui durera une heure, avec quatre expos6s suivis d'une courte pause. Je vous invite, encore une fois cet aprds-midi, i utiliser la salle 410C pour nous transmettre vos questions par voie informatique, si vous le d6sirez, en sachant qu'au retour, il y aura de nouveaux 6changes d partir des exposEs qui vous auront 6t€ propos6s. Je vais vous pr6senter, encore une fois en bloc, les conf6renciers de cet aprds-midi et je les inviterai ensuite i monter nous rejoindre sur scdne.
D'abord, monsieur Richard Carignan, du d6partement des sciences biologiques A l'Universit6 de Montr6al. Monsieur Carignan est spEcialiste des milieux lacustres et forestiers; il a, entre autres, 6tudi6, durant sa carridre, les ph6nomdnes de pollution dans la r6gion des Grands Lacs et du Saint-Laurent et, plus largement, du Bouclier canadien ainsi que des r6gions subtropicales du Continent sud-am6ricain.
Monsieur Pierre G€linas nous adressera ensuite la parole. Monsieur Pierre G6linas est ing6nieur g6ologue, docteur en hydrogEologie et gOotechnique, et professeur au d6partement de g€ologie d I'Universite Laval. ll travaille, entre autres, sur la caract6risation des terrains contamin6s, sur le dEveloppement de solutions pour la restauration des sites ou le contr6le de la migration des contaminants.
Ensuite, monsieur Pierre Baril, du Groupe BPR. Ing6nieur et agronome, monsieur Baril dirige la division Agronomie et g6nie rural du Groupe BPR. ll a participE et r6dig6 de nombreux projets reli€s ir la gestion de I'eau et du sol en milieux naturel, urbain et rural.
Et finalement, nous accueillerons et entendrons monsieur Ghislain de Marsily, de l'Universit6 Pierre et Marie Curie, r€cipiendaire du prix Robert Horton, de l'American Geophysical Union, pour sa contribution exceptionnelle en hydrologie au cours des cinq demidres ann6es. Monsieur de Marsily est conseiller scientifique au Centre d'informatique gEologique de I'Ecole des mines de Paris. Alors, je demanderais i nos conf€renciers de bien vouloir prendre place avec moi sur scdne.
Alors, je vais refaire le m6me petit sc6nario que ce matin; je vais mettre de la pression sur les conf6renciers en leur disant que ceux de ce matin ont respect€ le temps qui leur €tait imparti. lls ont donc tous fait des interventions de moins 15 minutes, ce qui vous permettra, i vous par la suite, au retour de la pause, d'avoir un maximum de chances d'intervehir aussi. Sans plus tarder, je laisse la parole A monsieur Richard Carignan.
M. Nchard Carignan
On m'a demandE de vous brosser un tableau de la qualit6 des eaux au Qu€bec et cela en 13 minutes seulement. Evidemment, la tiche est impossible parce que j'aurais besoin de plusieurs heures simplement pour commencer i vous peindre un tableau honn€te. Je vais donc me limiter A attirer votre attention sur quelques points, quelques tendances qui m'apparaissent particulidrement importants dans la situation qu6b6coise. J'en profite pour mentionner que les opinions que je vais 6mettre sont personnelles, sont ind€pendantes, et ne reflOtent pas ndcessairement les positions des commanditaires de ce Symposium.
Symposium sur la gestion de l'eau au Qu6bec I 10-11-12 d6cembre 1997 lMontrdal
124 L'6tat de I'eau au Qu6bec / La qualit6 de I'eau qu6b6coise
Tout d'abord, la qualit6 de I'eau, il faudrait la d6finir. Qu'est-ce qu'on entend par la qualitE de I'eau? ll n'existe pas de OeRnitions simples, de d6finitions universelles de la qualit€ de l'eau, pour la bonne raison que les usages de I'eau sont multiples. J'ai mis les principaux, ici, en _relation avec les probldmes Oe ta qultite de I'eau. La consommation humaine directe: peut-on boire cette eau ? La consommation de poissons : peut-on manger le poisson qu'on tire de nos eaux ?, peut-on le commercialiser ? La production de I'eau potable; la r6cr6ation; et la protection de la vie aquatique.
Alors, bien sgr, tous ces usages appellent des critdres qui sont trds diff€rents et qui ne sont pas toujours compatibles. Par exemple, la pr6sence de quelques bact6ries coliformes dans une eau peut la rendre impropre i la consommation humaine; pourtant la m€me eau peut €tre jug6e excellente par un ing€nieur quivoudrait approvisionner, par exemple, une usine de production d'eau potable. La m6me eau, encore, pourrait contenir quelques traces de contaminants organochlorEs qui ne repr6senteraient aucun risque pour la consommation humaine, mais qui, d long terme, pourraient €tre toxiques pour la vie aquatique.
Avant d'entrer dans le sujet, il est important de garder i l'esprit que les critdres de qualite de l'eau dont je vais parler souffrent de certaines limitations. En voici deux qui sont assez importantes; la premidre:
les critdres sont souvent subjectifs, souvent relatifs, souvent imparfaits. Par exemple, prenons l'eau du fleuve Amazone, en Am6rique du sud, I'eau du fleuve Amazone a des concentrations en mati€res en suspension qui sont 50 fois plus 6lev6es que ce qu'on observe dans le Saint-Laurent; alors, aux yeux d'un technicien en assainissement des eaux, l'eau du fleuve Amazone pounait paraitre fortement polluEe alors qu'en realit6, I'Amazone est un des fleuves les moins pollu6s au monde. Voild qui montre un peu la relativite, ta subjectivit€, des crit€res de quatit6 des eaux. Les crit€res de qualit€ des eaux ont la ficheuse habitude, aussi, de consid€rer les polluants un d un et non pas dans leur ensemble.
Or, dans la nature, les polluants anivent rarement seuls; on a souvent affaire i des cocktails d'organochlords, de m6taux traces et de diverses autres substances.
On n'a pas encore invent6 de m€thodes satisfaisantes pour coter la qualit6 de I'eau, pour qualifter la qualite d'une eau en fonction de critdres multiples. C'est toujours faisable lorsque I'usage est simple comme la production d'eau potable. Mais lorsqu'il s'agit de prot6ger la vie aquatique, la question devient infiniment plus complexe; et je pense que seules les mOthodes ou on mesure l'int6grit6 biologique du milieu recepteur peuvent servir vraiment I caractEriser la qualit6 de I'eau lorsqu'il s'agit de vie aquatique. C'est certainement la voie i suivre dans les prochaines ann6es et le gouvernement du Qu6bec est d6jd relativement avanc6 dans cette voie.
Quelques aspects dont je vais traiter: d'abord, le carbone organique dissout, qui donne la couleur i I'eau; l'acidit6, le probl€me d'acidification. Je passerai une minute sur chaque probldme, simplement pour en donner un apergu; ainsi, pour les mOtaux traces, je ne m'arr€terai qu'au mercure, au phosphore et i I'azote. Je fais allusion d la surfertilisation des milieux aquatiques, i ce qu'on appelle l'eutrophisation en jargon, i la pollution microbienne et aux contaminants organiques.
Mon premier descripteur de la qualite de I'eau est assez inusit€; il est rarement pris en consideration dans les €tudes de qualit6 de I'eau, mais il est trEs important i mon sens. Ce n'est pas un polluant; il est plut6t produit naturellement par les for€ts et par les milieux humides. Le carbone organique dissout, c'est ce qui confdre la couleur brune aux eaux, que vous avez probablement tous remarqu6e dans les lacs et les rividres des Laurentides. Le carbone organique dissout diminue la p6n6tration de la lumidre dans l'eau, comme le montre la figure qui met en relation I'att6nuation lumineuse en fonction de la concentration de carbone organique dissout dans l'eau. ll diminue la productivitE biologique parce qu'il diminue la p6n6tration de la lumidre, augmente I'acidit6 des eaux, aussi, et donc, influence la vie
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aquatique, Pour ces raisons, c'est un descripteur important de la qualitE des eaux. A tres grande 6chelle, les concentrations de carbone organique dissout dans les eaux de surface sont contr6l6es par la pr6sence et l'abondance de la for6t, parce que c'est une substance qui est issue surtout des sols forestiers et des milieux humides. La figure code le carbone en fonction des concentrations croissantes vers le rouge, ce qui montre I'importance de la for€t d trds grande 6chelle. A petite 6chelle, ce sont des propri6t€s de topographie du bassin versant ou des propri6t6s des sols qui le contrOlent; il y a donc une variation assez grande d petite €chelle. ll y a une seule activit6 humaine qui contribue A augmenter massivement le carbone dissout dans les eaux de surface et c'est I'exploitation forestiere.
C'est ce que les donn6es rEcentes suggdrent. On connait mal les impacts de l'exploitation forestiere sur la qualit6 de I'eau et c'est un sujet qu'il faudrait pousser un peu davantage.
Deuxidme sujet: l'acidification. Entre 1986 et 1990, le gouvernement du Qu6bec a r6alis6 un effort majeur dans le but de d6crire la situation actuelle du probldme d'acidification du Qu6bec. En passant, c'est le plus grand effort r6alis6 au Canada! On a visit6 1 250 lacs au sud du 51" paralldle et de ces 1 250, on a r€pertoriO d peu pr€s 160 000 lacs dont 81 000 Otaient acides, donc avaient un pH inf6rieur i 6, o0 on commence d avoir des effets sur la vie aquatique . De ces 81 000 lacs, ily en a 20 000 qui Etaient naturellement acides : ce sont les zones rouges qu'on voit sur la C6te Nord, dues, justement, au carbone organique dissout dont je parlais plus t6t. On a trouv6 61 000 lacs plus ou moins fortement acidifi6s par les polluants atmosph6riques. Maintenant, vous savez tous que depuis le d6but des ann6es 80, on a fortement rEduit les €missions atmosph€riques de polluants acidifiants, surtout les oxydes de soufre. On peut se demander quelles sont les tendances, quels sont les r6sultats de ces r6ductions? ll y a un r€seau canadien d'Environnement Canada dont la mission est de suivre la r6ponse des lacs d la diminution des polluants acides. Ce r6seau comprend 38 lacs au Qu€bec et on trouve, en g€n6ral, que la r€cup6ration des lacs est plus lente que pr6vue. Sur les 38 lacs, on voit 2 lacs encore en voie d'acidification et 10 lacs en voie de r€cup6ration lente. L'exemple de la figure se rapporte aux lacs de la r€gion de Qu6bec et je vous assure que ga prend pas mal de bonne volont6 pour voir des tendances i l'amElioration depuis les 15 dernidres ann6es. ll y en a une, mais elle est trds faible; la conclusion est que la r6ponse, ou la r6cup6ration, est assez lente et que c'est une histoire i suivre. C'est un argument qui milite en faveur de maintenir les rdseaux de surveillance de la qualit6 des lacs parce que cette histoire n'est pas terminEe.
Je passe maintenant au probl€me de surfertilisation des eaux de surface, ce qu'on appelle I'eutrophisation, et au probl€me de pollution microbienne. Vous connaissez tous, je pense, I'existence du programme d'assainissement des eaux du Qu6bec dont le co0t va atteindre, ou peut-€tre d6passer, 7 milliards de dollars, je n'ai pas les chiffres exacts, et qui va se prolonger jusqu'A peu pr€s I'an 2000, mais dont les objectifs sont de traiter les eaux us6es de la majorit€ de la population du Qu6bec d'ici l'an 2000, ou i peu prds I'an 2000. L'objectif est de freiner la d€t€rioration des eaux et de r6cup6rer les usages perdus de nos lacs et de nos rividres. On rattrape ainsi un retard de 20 ans, i peu prds, qu'on avait sur nos voisins.
On peut maintenant se demander si les objectifs ont 6t6 rencontr6s? Est-ce que les objectifs du PAEQ ont et6 rencontrEs ? Ou est-ce plutdt un grand coup d'6p6e dans l'eau quifait qu'on ne r6cup6rera pas les usages perdus dans nos rivi€res? ll est un peu trop tOt pour r6pondre de fagon cat6gorique i cette question pour la bonne raison que le PAEQ n'est pas termin6 encore. Mais je peux quand m€me vous pr€senter un apergu de la r6ponse. Je vous donne, sur ces diagrammes, des s6ries temporelles qui vous montrent le phosphore total qui est un critdre de qualit€ de I'eau pour I'eutrophisation. L'6volution chronologique, depuis les 15 i 20 dernidres ann6es, ga d6bute i la fin des annEes 70 et 9a va jusqu'au d6but des ann6es 90 : la petite ligne rouge que vous voyez, ce sont les concentrations de phosphore total, la petite ligne rouge, donc, c'est le critdre de qualit6 de 30 microgrammes par litre de
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126 L'6tat de l'eau au Qu6bec / La qualit6 de I'eau qu6b6coise
phosphore total dans les rividres. En passant, ce crit€re est trop permissif et devrait plut6t €he de l'ordre de 10 d 15 microgrammes par litre, parce qu'd 30 microgrammes par litre, une eau de lac s'approche pas mal d'une soupe verte. Trente microgrammes par litre, c'est ce qu'il y a actuellement dans la baie Missisiquois et je ne suis pas sOr que les riverains de la baie Missisiquois soient trds contents de ce critdre de 30 microgrammes par litre.
De toute fagon, ce qu'on voit encore, c'est que les r6sultats ne semblent pas spectaculaires. On ne voit pas de tendances trds claires i la r6cup€ration des usages dans I'exemple de ces trois rividres. Qa aussi, c'est une histoire A suivre, parce que je vous disais tantOt que le PAEQ n'est pas termin€; alors, pourquoi le succds du programme semble-t-il limit€ ? Les figures suivantes apportent peut-Otre une partie de la r€ponse. Je vous ai mis sur ces graphiques le phosphore total (encore avec la ligne rouge , c'est le critdre de qualit6 d ne pas dEpasser) en fonction de deux activit6s agricoles : la culture du mais, en haut, et en bas, la densit6 du porc en unit6 animal par km2, qui montrent des relations immanquables entre la d6t6rioration de l'eau et l'activit6 agricole. ll y a des choses i travailler, s0rement. de ce c6t6.
Je passe 30 secondes sur la pollution microbienne, pour vous montrer des niveaux de bactdries coliformes dans le fleuve Saint-Laurent, d partir du moment oU il entre au Qudbec A la hauteur de Valleyfield et jusqu'd la ville de Qu6bec. Les deux lignes rouges reprEsentent deux critEres de qualit€ : celui du bas est pour la baignade et celui du haut est pour le contact l6ger, c'est-i-dire faire du yachting sur le lac ou ce genre de choses. Ce qu'on voit li-dedans, n'oubliez pas que c'est la situation de 1992, c'est que I'eau du Saint-Laurent, en entrant au Qu6bec, elle est propre. C'est au niveau de Montreal qu'elle se d6grade trds s€rieusement. Les petits blocs bruns repr6sentent les eaux brunes de I'Outaouais, les blocs verts, les eaux vertes du Saint-Laurent proprement dit, et les eaux jaunes sont les eaux de la rive sud. Depuis 1992, ily a eu des changements majeurs dans la r6gion de Montr6al. ll y a eu raccordement de la majorit€, ou de la totalitE, des €gouts de Montr6al et acheminement vers la centrale d'6puration de la CUM, et le traitement de ces eaux. ll y a eu la m€me chose sur la rive sud, it Longueuil, et il n'y a pas de rapports publics, d ma connaissance, qui d6crivent les am6liorations, qui d€crivent le changement de la qualit6 des eaux. Mais les chiffres que j'ai consult6s suggdrent qu'il y a des r6ductions de l'ordre de 80%, i peu prds. Mais encore une fois, m6me en baissant ces blocs de 80%, il n'est pas sOr que les usages du fleuve vont €tre r6cup€r6s. La question reste en suspens.
Un exemple de probl€me de contaminant organique : je vous mentionne uniquement I'atrasine, qui est un probldme dans plusieurs rividres du Qu6bec. Je vous donne I'exemple de la rividre I'Acadie, avec 2 critdres de qualit€ de I'eau, protection de la vie aquatique et consommation, pour vous faire remarquer qu'on dOpasse fr€quemment le critdre de protection de vie aquatique, au Qudbec, dans le cas de cet herbicide.
Je vais terminer par le mercure. Je vous montre ici des concentrations de mercure dans les poissons des lacs fluviaux du Saint-Laurent avec une valeur guide de 500 nanogrammes par gramme ou de 0,5 mg/kg. C'est la valeur audelA de laquelle on ne peut plus commercialiser le poisson et c'est la valeur au-deld de laquelle commencent i arriver des'restrictions quant i la quantit6 de poissons qu'on peut manger. En haut de 0,5 mglkg, on ne peut consommer le poisson plus d'une fois par semaine. Je vous montre que dans le cas des lacs fluviaux, pour le dor6 et le brochet, les concentrations s'approchent ou dEpassent lOg€rement, mais ce n'est pas li qu'est le probldme. Retenez par exemple cette valeur de 500 nanogrammes par gramme. Je vous montre aussi des tendances, une s6rie chronologique de contamination par le mercure du poisson du Saint-Laurent, qui illustre un ph€nomdne qui est quasi general dans le Saint-Laurent. On a une am6lioration prononcde de la contamination par les metaux traces, par les organochlorEs, par autre chose et on voit qu'il y a de l'espoir, il y a des progrds trds nets
Symposium sur la gestion de I'eau au Qu6bec llO-11-12 d6cembre 1997 lMontr6al
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grice i plusieurs programmes am6ricains, canadiens et qu6b6cois de d6pollution du Saint-Laurent dont je n'ai pas le temps de Parler.
Regardez la valeur de 0,5 mg/kg, la valeur guide. Je vais vous montrer maintenant la situation sur le bouclier pr6cambrien : la ligne rouge repr6sente le 0,5m9/kg; je vous montre des concentrations en mercure dans le dor6, en fonction de la taille des poissons, pour vous faire remarquer qu'elles d6passent toutes syst6matiquement, et de beaucoup, la valeur guide de 0,5 mg/kg. On le trouve rendu i 2.-3mg /kg; on ne peut consommer le poisson plus d'une fois par mois. Pour cette raison, le gouvernement du Qu6bec a publi€ un guide de consommation du poisson qui est disponible sous forme de brochure ou sur lnternet. Mais je vous fais remarquer, aussi, que les loutres, que les huards, que les h€rons bleus ne sont pas encore branchds sur Internet et qu'ils doivent manger, tous les jours, du poisson. Alors, il y a un probldme de mercure qui est potentiellement massif, sur le bouclier. Les donn6es existent au ministdre de I'Environnement mais ne sont pas encore disponibles; elles devraient l'€tre, je pense, dans l'ann6e quivient.
Je vais passer rapidement une comparaison de la contamination du Saint-Laurent, au niveau du
Je vais passer rapidement une comparaison de la contamination du Saint-Laurent, au niveau du