Stratégies de gestion des effets des changements climatiques sur la contamination microbienne des sources d’eau de surface dans les collectivités autochtones et de petite taille

Gordon Huang, professeur et doyen associé, Faculté du génie, Université de Regina, 2008 - 2012
Enjeu

On a établi des liens entre les éclosions de maladies entériques (infections bactériennes et virales du tractus gastro-intestinal) associées aux systèmes d’eau potable et les phénomènes météorologiques extrêmes. Toutefois, on n’en sait très peu sur ces liens entre maladies d’origine hydrique et changements climatiques, surtout dans les collectivités autochtones et de petite taille où les services publics locaux ne sont pas en mesure de satisfaire aux normes de qualité de l’eau potable établies dans la réglementation. Afin de munir plus adéquatement ces collectivités des meilleurs protocoles pour gérer leurs ressources hydriques et protéger leurs sources d’approvisionnement en eau dans l’avenir, il nous faut examiner les effets des changements climatiques sur la contamination des sources d’eau de surface dans ces collectivités.

Le projet, sous la direction de Gordon Huang, Ph. D., vise les objectifs suivants :

  • Déterminer les liens entre phénomènes météorologiques extrêmes et contamination microbienne dans les eaux de surface de certaines collectivités autochtones et de petite taille du Canada.
  • Développer un outil de caractérisation du bassin versant permettant d’évaluer la qualité des sources d’eaux de surface à l’aide de modèles intégrant les caractéristiques hydrologiques et de transport des pathogènes.
  • Étudier la survenue, et l’incertitude connexe, des épisodes de précipitations abondantes au Canada dans le contexte des changements climatiques et leurs répercussions sur la qualité microbienne de l’eau.
  • Élaborer, en collaboration avec les intervenants, des stratégies de mises en œuvre des meilleures pratiques de gestion.
Projet

La stratégie de recherche du présent projet comprend la caractérisation des impacts des changements climatiques, la simulation et l’optimisation sur l’ensemble du réseau, l’évaluation des répercussions et des risques connexes, l’analyse de scénarios climatiques et l’examen des politiques.

Dans cinq collectivités, situées en Alberta, en Saskatchewan et en Ontario, les chercheurs tenteront d’établir des liens entre les caractéristiques du bassin versant, la qualité de l’eau, les conditions météorologiques et les processus hydrologiques et biochimiques, dans un cadre général. Ils procéderont à la collecte ciblée d’échantillons lors des événements météorologiques d’importance (maximum de cinq par année) dans chacune de collectivité participant au projet. Les échantillons d’eau seront analysés pour déterminer leur turbidité, leur couleur et la présence de toutes sortes de pathogènes. Des simulations et des analyses statistiques permettront d’évaluer les variations possibles des phénomènes extrêmes dans le futur. De plus, l’équipe fera une revue de littérature pour répertorier les tendances observationnelles des précipitations extrêmes et des modèles de simulation antérieurs.

Les chercheurs mettront au point une série d’outils d’analyse spatiale et de modèles de simulation pour les bassins versants dans le but de décrire les processus majeurs qui sont associés aux eaux de surface dans les petites collectivités. Afin de développer un système intégré d’aide à la décision pour ces collectivités, l’équipe rencontrera en entrevue plus de 16 praticiens des Premières nations. Les résultats de ces entrevues seront compilés en trois outils pour aider à déterminer les problèmes, élaborer des stratégies et des politiques souples pour mieux répondre à long terme aux problèmes de sécurité de l’eau à long terme dans les collectivités éloignées et de petite taille.

L’équipe du projet a évalué comment les phénomènes extrêmes éventuels peuvent se déplacer vers des endroits d’importance critique dans ces collectivités. La recherche a démontré que les changements climatiques à venir n’auront pas un effet grave dans l’ensemble du pays. De tels résultats ont des incidences importantes sur notre compréhension des changements se produisant dans les systèmes de bassins hydrographiques soumis aux interactions entre éléments biotiques, conditions climatiques et apport d’éléments nutritifs.

Produits
  • Development of a set of spatial analysis tools and watershed simulation models for describing important watershed processes that are associated with surface source water of small communities.
  • Development of a multilevel watershed-reservoir modeling system for modeling hydrological and biochemical processes in small prairie watersheds and a 3D lake/reservoir water quality model for describing biochemical dynamics of prairie water bodies.
  • Development of a user-friendly database related to the project, providing baseline supports for modeling, risk assessment and decision making as well as data sharing.
  • Development and application of a number of methodologies for risk analysis, uncertainty analysis and system optimization in various communities and watershed systems. They provide a solid basis for formulating the key components of the proposed integrated decision-support system.

Research findings of this project were presented at:

  • Ontario First Nations Technical Services Corporation Conference in Thunder Bay; Canadian Water Network conference in Ottawa; World Water Day conference in Waterloo; Aboriginal Affairs and Northern Development Canada (Headquarters & Ontario Region); and Assembly of First Nations in Ottawa.

Research findings were also shared through submissions to:

  • Aboriginal Water and Wastewater Association of Ontario newsletter (accepted for publication); Anishinabek Women’s Water Commission; Indigenous Cooperative on the Environment; Centre for Indigenous Environmental Resources; Nunavut Tunngavik Incorporation; Assiniboia water plant;  Saskatchewan Ministry of Environment; Saskatchewan Watershed Authority; Safe Drinking Water Foundation; and Aboriginal Resource Centre – University of Guelph.
Résultats
  • It is expected that the results of this research will enable partners and other end users in their decision making to reduce the impact of climate change on drinking water quality in small and Aboriginal communities.
  • Changes in practice related to the use of tools, models and modeling systems developed by the research team
  • Access to information through the user-friendly database
  • Increased knowledge surrounding the links between extreme weather events and contamination in surface water supplies in small and Aboriginal communities in Canada
  • Strong partnerships have been created with the Saskatchewan government and community partners.
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Équipe de Recherche et Partenaires:

Équipe de Recherche

Jack T. Trevors, professeur, Département de biologie environnementale, Université de Guelph
Hung Lee, professeur, Département de biologie environnementale, Université de Guelph
Gordon Huang, professeur et doyen associé, Faculté de génie, Université de Regina
Victoria Edge, épidémiologiste principale, Division des infections d’origine hydrique, alimentaire et zoonotique
Dunling Wang, agent de recherche, Conseil national de recherche du Canada – Centre de recherche sur les infrastructures durables
Corinne Schuster‐Wallace, chercheuse scientifique, Division des infections d’origine hydrique, alimentaire et zoonotique
Khosrow Farahbakhsh, professeur adjoint, École d’ingénierie, Université de Guelph

Partenaires

Healthy Environment Consumer Safety Branch
Canadian Standards Association
Saskatchewan Region, First Nations and Inuit Health Branch
Saskatchewan Environment
National Water Quality Monitoring Office
Environmental Research Division, Health Canada
National Research Council Canada, Centre for Sustainable Infrastructure Research
Foodborne, Waterborne and Zoonotic Infections Division