L’influence de l’agriculture sur les niveaux de phosphore dans le bassin versant de la rivière des Outaouais et en aval

Le phosphore est essentiel à la vie, mais sa présence en trop grande quantité dans nos cours d'eau peut avoir des conséquences néfastes. En analysant les concentrations de phosphore et en identifiant les zones à fort impact, nous pouvons prendre des mesures ciblées pour réduire la pollution et protéger la rivière des Outaouais et le fleuve Saint-Laurent.

Le phosphore est essentiel à la croissance des plantes, mais sa présence en trop grande quantité dans les lacs et les rivières peut entraîner de graves problèmes environnementaux. Bien que le phosphore se trouve naturellement dans le sol, de nombreux agriculteurs l’épandent sous forme d’engrais. Malheureusement, lorsque la pluie emporte une trop grande quantité de phosphore des champs vers les masses d’eau, les choses peuvent se dégrader rapidement. L’excès de phosphore entraîne la prolifération d’algues qui peuvent se développer de manière incontrôlée, devenant parfois toxiques et rendant l’eau impropre à la consommation, à la baignade ou à la pêche. Lorsque ces algues meurent et se décomposent, elles aspirent tout l’oxygène de l’eau, créant des « zones mortes » où les poissons et les autres formes de vie aquatique ne peuvent survivre. En outre, la pollution par le phosphore peut rendre l’eau trouble, malodorante et généralement désagréable.

Une approche collaborative de la protection de l’eau

Lorsque Garde-rivière des Outaouais a entrepris de comprendre l’impact du phosphore total sur la rivière des Outaouais, nous avons contacté la Lake Winnipeg Foundation, qui avait déjà mis sur pied un programme de surveillance communautaire pour recueillir et analyser les données sur le phosphore total. Cette fondation a généreusement partagé ses protocoles et ses résultats, ce qui a servi de modèle à Garde-rivière des Outaouais pour élaborer son propre programme de surveillance.  Cette initiative nous a permis de mieux comprendre où le phosphore total a le plus d’impact sur le bassin versant, ainsi que l’influence de la rivière des Outaouais sur le fleuve Saint-Laurent.

Pour en savoir plus sur le programme de la Lake Winnipeg Foundation et sur la façon dont Garde-rivière des Outaouais a adapté ses techniques à notre bassin versant, regardez Le probléme du phosphore, un webinaire de Garde-rivière des Outaouais dont l’invitée spéciale est Chelsea Lobson, directrice des programmes de la Lake Winnipeg Foundation.

Chelsea décrit en détail le programme de la Lake Winnipeg Foundation, après quoi notre équipe présente certains aspects du programme de Garde-rivière des Outaouais et les résultats obtenus dans le bassin versant de la rivière des Outaouais.

Dans les systèmes fluviaux, les activités en amont ont souvent des répercussions sur les environnements en aval. La mesure des apports de phosphore entre les réseaux hydrographiques nécessite deux points de données clés : les débits et la concentration de phosphore. La concentration en phosphore correspond à la quantité de phosphore présente dans un volume d’eau donné. La charge en phosphore, quant à elle, représente la quantité totale de phosphore entrant dans une masse d’eau au cours d’une période définie, par exemple quotidienne, mensuelle ou annuelle. La charge en phosphore est généralement calculée à partir de sources spécifiques, notamment les zones agricoles, le ruissellement des eaux pluviales urbaines ou les installations de traitement des eaux usées. Des charges de phosphore plus importantes peuvent contribuer à augmenter les concentrations de phosphore dans les masses d’eau en aval. Une autre mesure utile est l’exportation totale de phosphore, qui estime le volume de phosphore quittant un bassin versant par hectare, par an. Cette analyse permet d’identifier les zones où les efforts d’assainissement seraient les plus efficaces.

L’agriculture et les niveaux de phosphore dans le bassin versant de la rivière des Outaouais

Il existe un lien évident entre les terres agricoles et les concentrations de phosphore. Les sous-bassins versant ayant un pourcentage plus élevé de terres agricoles ont tendance à avoir des niveaux élevés de phosphore. Par exemple, la région du cours inférieur de la rivière des Outaouais, du côté de l’Ontario, est dominée par les terres agricoles et a tendance à avoir des niveaux de phosphore plus élevés. Le sous-bassin versant de la Nation Sud, où plus de 40 % des terres sont agricoles, présente la concentration médiane de phosphore total la plus élevée du bassin versant, soit 0,143 mg/L. D’autres sous-bassins versants où l’activité agricole est importante, comme ceux de Rideau, Blanche et Bonnechere, présentent également des concentrations élevées de phosphore.

Figure. Concentration de phosphore total par rapport au pourcentage de terres agricoles

Les sous-bassins versants comportant plus de 10 % de terres agricoles, tels que Nation Sud, Rideau, Mississippi, Bonnechere et Blanche, suivent des tendances similaires. Tous ces sous-bassins versants se trouvent du côté ontarien, principalement autour de la région de la capitale nationale, dans une région connue pour ses sols fertiles et riches en nutriments. La Nation Sud se distingue, avec une concentration médiane de phosphore total près de 5 fois supérieure à la recommandation canadienne de 0,03 mg/L, et avec tous les échantillons prélevés dépassant cette recommandation. Il est intéressant de noter que le sous-bassin versant de la Mississippi, malgré sa présence agricole, est le seul dont la concentration médiane de phosphore total est inférieure à la recommandation.

Figure. Pourcentage d’échantillons contenant des concentrations de phosphore total supérieures et inférieures aux recommandations canadiennes (0,03 mg/l).

Lorsque l’on examine la charge totale de phosphore, qui tient compte à la fois de la concentration et du débit, les principaux contributeurs changent. La rivière Nation Sud contribue toujours à la plus grande quantité de phosphore, avec près de 123 tonnes entrant dans la rivière des Outaouais chaque année. Cependant, la rivière Gatineau vient ensuite, malgré ses niveaux de phosphore plus faibles, fournissant plus de 100 tonnes par an en raison de son débit nettement plus élevé d’environ 350 m³/s, soit près de sept fois celui de la rivière Nation Sud.

Figure. Charge totale en phosphore et débit des affluents de la rivière des Outaouais

Solutions ciblées pour la réduction du phosphore

La bonne nouvelle, c’est qu’il existe des moyens efficaces de réduire le ruissellement du phosphore et d’améliorer la qualité de l’eau. La première étape consiste à déterminer où les efforts d’atténuation auront le plus d’impact. En analysant la charge totale de phosphore et l’exportation, nous pouvons déterminer quels sous-bassins versants contribuent le plus au phosphore dans la rivière des Outaouais et, en fin de compte, dans le Saint-Laurent. Une approche à l’échelle du bassin versant est essentielle pour relever efficacement ces défis.

L’un des principaux enseignements de cette analyse est l’ampleur des mouvements de phosphore. La rivière des Outaouais à elle seule contribue à hauteur de 1 400 tonnes de phosphore total par an, alors que la charge totale de phosphore du fleuve Saint-Laurent au barrage de Beauharnois est de 1 530 tonnes par an. Cela signifie qu’il est essentiel d’agir dans le bassin versant de la rivière des Outaouais pour gérer les effets du phosphore à la fois dans ce bassin versant et en aval dans le fleuve Saint-Laurent. 

S’attaquer au problème de l’excès de phosphore nécessite une collaboration entre les décideurs politiques, les groupes de conservation et les communautés locales. L’investissement dans des pratiques agricoles durables, la restauration des zones humides et les berges naturelles peuvent contribuer à réduire les niveaux de phosphore et à sauvegarder nos cours d’eau pour les générations futures. En mettant en place les bonnes stratégies, guidées par des programmes fondés sur des données probantes, nous pouvons prendre des mesures significatives en faveur d’un bassin versant plus sain.