Diagnostic du cycle de l'eau et sources de contamination en contexte de forçage anthropique : cas du ruisseau Rousse, Québec

Résumé

Le bassin versant du ruisseau Rousse (Oka, Québec) est un territoire agricole périurbain où l'intensification des pressions anthropiques, prélèvements en eau, ruissellement agricole et rejets industriels, a progressivement dégradé la qualité des ressources hydriques, menaçant à la fois leur disponibilité et l'intégrité écologique de son exutoire protégé, la Grande Baie du Parc national d'Oka. Dans un contexte aggravé par les changements climatiques, concilier la production agricole avec la préservation de la biodiversité aquatique impose de repenser en profondeur les interactions entre les activités humaines et le cycle de l'eau à l'échelle locale. C'est dans cette perspective qu'a été mis sur pied le Lab-Eau-Rousse, un laboratoire vivant dont l'objectif est d'améliorer la disponibilité et la qualité de l'eau en milieu agricole par l'identification de solutions d'adaptation du cycle de l'eau. Le présent projet de recherche s'inscrit dans la première phase de cette initiative, axée sur le développement de méthodes de diagnostic et de suivi du cycle de l'eau et de la qualité des ressources, à travers une approche multi-traceurs combinant isotopes stables de l'eau, ions majeurs, fluorescence de la matière organique dissoute et radon-222, déployée à six stations de surveillance (SW1–SW6) entre novembre 2023 et décembre 2024. Les analyses isotopiques, corroborées par les données de conductivité électrique et d'ions majeurs, révèlent des périodes hydrologiques contrastées : une période hivernale dominée par les apports souterrains, une période printanière marquée par la contribution de la fonte des neiges au ruissellement de surface, et une période estivale automnale davantage influencée par le ruissellement de surface et les précipitations. Ce cadre hydrologique structure l'ensemble des dynamiques de transport de solutés observées. En hiver, la dominance du débit de base souterrain homogénéise la chimie du cours d'eau et concentre les nitrates au niveau des zones de résurgences des eaux souterraines. Au printemps, la fonte du manteau neigeux active un mécanisme de premier lessivage qui génère les charges en nitrates les plus élevées de l'année à l'échelle du bassin versant. En période estivale et automnale, l'accroissement du ruissellement de surface mobilise le carbone organique dissous depuis la zone en amont et amplifie les apports diffus en nitrates du tronçon médian, produisant une variabilité spatiale des contaminants nettement plus marquée. Un modèle de bilan de masse basé sur le radon-222 a permis de quantifier spatialement ces apports souterrains, avec des proportions atteignant jusqu'à 62,6 % en période d'étiage et au niveau du tronçon en amont. L'exportation de nitrates est principalement contrôlée par la fonte des neiges via un mécanisme de premier lessivage, tandis que des apports agricoles diffus dominent au printemps et en été. La recommandation ministérielle du Conseil Canadien des ministres de l’environnement (CCME) de 3 mg-N/L est régulièrement dépassé, notamment en amont où la concentration maximale atteint 7,05 mg-N/L en automne. La matière organique dissoute est d'origine majoritairement allochtone, avec la zone humide adjacente à SW2 comme principale source de carbone organique dissous. Les conditions hydroclimatiques atypiques de 2023-2024, hiver peu enneigé, été exceptionnellement pluvieux, automne sec, constituent un analogue partiel des trajectoires climatiques projetées pour le sud du Québec et soulignent la vulnérabilité croissante du bassin aux événements extrêmes. Ces résultats soulignent le besoin d'une caractérisation approfondie des zones humides du bassin versant, la nécessité de préserver ces dernières et l'importance d'optimiser les pratiques agricoles dans les secteurs les plus vulnérables.

Date	14 mai 2026
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Janie Masse-Dufresne (Directeur(-trice)) & Florent Barbecot (Codirecteur(-trice))