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Informations générales

Événement : 81e Congrès de l'Acfas

Type : Colloque

Section : Section 200 - Sciences naturelles, mathématiques et génie

Description :

Ce colloque regroupera des chercheurs de plusieurs disciplines menant des travaux d’une part sur le développement de connaissances sur les eaux souterraines et, d’autre part, sur l’utilisation de ces connaissances dans le but d'assurer une gestion durable de la ressource. Ce colloque sera l’occasion pour les chercheurs de partager les résultats les plus récents des travaux de recherche et développement dans les domaines des eaux souterraines au Québec. Les connaissances acquises sur les eaux souterraines doivent également être transférées aux gestionnaires du territoire et utilisées à leur plein potentiel pour assurer une protection efficace et une gestion durable de cette ressource. Les intervenants gouvernementaux et para-gouvernementaux seront également invités à présenter leurs préoccupations et les approches de gestion, de protection et de conservation des eaux souterraines sur le territoire (études de cas, nouveaux cadres législatifs, etc.). Il s’agit notamment des administrations provinciales (ministères) et locales (municipalités régionales de comté -MRC- et municipalités) et les organismes de bassins versants (OBV). Le colloque permettra de consolider le dialogue entre chercheurs et utilisateurs des connaissances dans le but de répondre aux questions qui sont au cœur des débats actuels sur la protection et la conservation de la ressource en eau souterraine.

Date :
Responsables :

Programme

Communications orales

Les eaux souterraines : développement des connaissances et gestion durable de la ressource

  • Mot de bienvenue
  • Les aquifères rocheux du Québec méridional : une diversité de contextes géologiques et de méthodes d'investigation
    Alain Rouleau (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi)

    Des aquifères importants dans le socle rocheux se retrouvent dans toutes les régions du Québec, dont plusieurs sont déjà exploités par la majorité des puits alimentant des habitations individuelles et par un grand nombre de puits à grand débit, municipaux et autres. Malgré leur importance au Québec et ailleurs dans le monde, les aquifères rocheux fracturés présentent des difficultés importantes pour l'évaluation et la protection des eaux souterraines.

    Des études hydrogéologiques en cours mettent en application plusieurs méthodes d'investigation dans divers contextes géologiques du Québec méridional, notamment dans des aquifères de roches sédimentaires plissées des Appalaches, dans le socle cristallin du Grenville et dans un complexe de granitoïde et de roches vertes en Abitibi. Ces études ont déjà permis de démontrer les apports des diagraphies en forage et des levés de fractures sur affleurement dans la caractérisation statistique et géométrique des systèmes de fractures. Elles ont aussi mis en évidence les avantages offerts par les excavations minières dans les études hydrogéologiques régionales des aquifères rocheux. De plus, des analyses numériques de résultats d'essais de pompage permettent d'évaluer des liens hydrauliques entre le roc fracturé et les dépôts granulaires sus-jacents, menant à une caractérisation plus fine de ces deux types d'aquifère.

  • Étude sur la présence naturelle et sur l'origine du méthane et des alcanes légers dans les aquifères des Basses-terres du Saint-Laurent, Québec
    Diogo BARNETCHE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Châtelaine BEAUDRY (INRS - ETE - Institut national de la recherche scientifique - Eau Terre Environnement), Yves GÉLINAS (Université Concordia), Jean-François HÉLIE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Anja MORITZ (Université Concordia), Daniele Pinti (UQAM - Université du Québec à Montréal), Sophie RETAILLEAU (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    L'UQAM-GEOTOP, l'Université Concordia, l'INRS-ETE et l'Université Laval ont été appelés à conduire une étude sur la présence naturelle d'hydrocarbures (CH4, C2H6 et C3H8) dans les eaux souterraines des Basses Terres du St. Laurent dans le cadre de l'évaluation environnementale stratégique sur les shales gaziers. Le but est de 1) mesurer leur concentration dans les eaux ; 2) déterminer leurs sources (thermogénique ou biogénique) ; et 3) modéliser leur migration le long des coffrages des puits. Actuellement, 116 puits ont été échantillonnés dans les bassins des rivières Richelieu, Yamaska, Nicolet, Saint-François et Bécancour entre le fleuve St. Laurent et le piémont des Appalaches. Le secteur à l'étude correspond au corridor d'exploration des shales gaziers de l'Utica, où plusieurs forages avec fracturation hydraulique ont été complétés. Les concentrations de méthane, éthane et propane ont été mesurées dans l'eau ainsi que la composition isotopique du carbone (d13C) et les isotopes des gaz rares (4He, 40Ar et 222Rn). La composition isotopique des alcanes permettra de déterminer l'origine biogénique (argiles du Quaternaire) ou thermogénique (shales du Lorraine et de l'Utica) du méthane. La mesure de l'hélium devrait permettre de déterminer la présence des zones favorables à la migration des fluides et, comparé au radon, de discriminer entre sources locales ou profondes de ses gaz.

  • Pause
  • Projet de connaissances des eaux souterraines de la zone Vaudreuil-Soulanges
    Florent BARBECOT (UQAM - Université du Québec à Montréal), Sylvain GAGNÉ (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Guillaume Meyzonnat (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Dans le cadre du programme d'acquisition de connaissances sur les eaux souterraines (PACES) du MDDEFP, Le Projet de connaissance des eaux souterraines de la zone Vaudreuil-Soulanges a été lancé au printemps 2012 par l'Université du Québec à Montréal et l'École Polytechnique de Montréal. Ce projet a pour but d'établir une cartographie hydrogéologique de la région et il est réalisé en partenariat avec la CRÉ Vallée-du-Haut-Saint-Laurent, la MRC de Vaudreuil-Soulanges, le Conseil du bassin versant de la région de Vaudreuil-Soulanges (COBAVER-VS), et l'Agence géomatique montérégienne (GéoMont). La zone à l'étude représente une superficie de 418 km2, englobe 19 municipalités pour une population de 97 000 habitants. La raison d'être du projet est d'acquérir de l'information hydrogéologique sur cette région où 61% de la population s'alimente en eau d'origine souterraine. Le territoire est couvert à 10% par des centres urbains, 24% par des terrains boisés et à 59% par des terres agricoles. En plaine, les dépôts argileux dépassent par endroits les 30 m d'épaisseur. La région comprend également des dépôts sableux massifs, notamment pour des buttes de Saint-Lazare et de Hudson, ainsi que pour l'esker de Saint-Télesphore. Ce projet PACES sera associé à un projet de maîtrise en modélisation des écoulements de surface et souterrains sur le bassin de la rivière à la Raquette, un sous-bassin de 132 km2 situé sur la partie nord de la zone d'étude.

  • Les eaux souterraines au Bas-Saint-Laurent
    Thomas BUFFIN-BÉLANGER (UQAR - Université du Québec à Rimouski), Gwénaëlle CHAILLOU (UQAR - Université du Québec à Rimouski), Claude-André CLOUTIER (UQAR - Université du Québec à Rimouski), Mireille MCGRATH-POMPON (UQAR - Université du Québec à Rimouski), Maud Touchette (UQAR - Université du Québec à Rimouski)

    Le programme d'acquisition de connaissances sur les eaux souterraines des bassins versants du Nord-Est du Bas-Saint-Laurent (PACES-NEBSL) s'inscrit dans la troisième phase des PACES initiés en 2008 par le MDDEFP. De par sa situation géographique, le territoire est marqué par des interactions entre l'estuaire maritime et les aquifères côtiers, ainsi que par la connectivité entre les rivières et leurs aquifères alluviaux, présents sur une grande partie du territoire. En plus de définir la quantité, la qualité et la vulnérabilité des eaux souterraines, ce projet vise à consolider les liens déjà existants entre l'UQAR, ses partenaires régionaux et les communautés qui habitent le territoire. Afin de renforcer ces liens, plus de 40 représentants de municipalités, MRC, organismes régionaux ont déjà été rencontrés pour identifier les particularités régionales et problématiques liées aux eaux souterraines. De ces rencontres, des enjeux ressortent en ce qui a trait à la qualité (ex : intrusions salines, dureté, fer, etc.), la quantité (disponibilité, recharge, etc.) et la délimitation des aires de protection (conflits d'usage). S'ajoutent également des enjeux de gestion, voir même politiques, qui devront nécessairement être pris en compte lors de la phase de transfert des connaissances. Ces enjeux faisant partie de la gestion territoriale quotidienne, le partenariat avec le PACES-NEBSL vise également le développement d'outils nécessaires à une gestion durable des aquifères.

  • Caractérisation régionale des aquifères du sud-ouest de la Mauricie
    Stéphane CAMPEAU (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Karine LACASSE (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Yves Leblanc (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Guillaume LÉGARÉ (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Michel PARENT (Commission géologique du Canada)

    Dans le cadre du programme d'acquisition des connaissances sur les eaux souterraines du MDDEFP, l'UQTR a réalisé un projet de caractérisation de l'hydrogéologie régionale du sud-ouest de la Mauricie. La réalisation du projet a été effectuée en compilant des informations hydrogéologiques existantes, en effectuant des travaux d'acquisition de terrain, puis en faisant l'interprétation des données et, enfin, en faisant la préparation des cartes thématiques accompagnées d'un rapport.

    Le projet a permis d'élaborer des cartes uniformisées de la géologie des dépôts meubles et du socle rocheux, des cartes de contextes hydrogéologiques, d'épaisseur des dépôts meubles, de topographie du socle rocheux, de répartition de la recharge, de qualité des eaux souterraines, de piézométrie et de vulnérabilité selon l'indice DRASTIC.

    Les apports potentiels de ce projet sont une compréhension globale de plusieurs contextes hydrogéologiques autrefois connus séparément l'un de l'autre. Les livrables du projet pourront aussi être utilisés comme outils de mise en contexte dans plusieurs projets impliquant la réalisation de forage, par exemple, en géothermie, en construction et en approvisionnement en eau potable.

    Les défis seront de maintenir les informations à jour et garder celles-ci accessibles. Il est recommandé compléter la couverture cartographique du Québec habité et de maintenir une base de données centrale et de créer des outils de diffusion dont un site de cartographie géoréférencée en ligne.

  • Dîner
  • Orientations gouvernementales en matière de protection des sources destinées à l'alimentation en eau potable
    Michel Ouellet (MDDEP - Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs)

    La Loi affirmant le caractère collectif des ressources en eau et visant à renforcer leur protection, adoptée en juin 2009, permet au gouvernement de mieux protéger les sources d'eau et de consolider les investissements de l'ordre de 1,5 milliard de dollars réalisés dans le cadre de la mise aux normes des installations de traitement de l'eau potable à la suite de l'adoption, en juin 2001, du Règlement sur la qualité de l'eau potable. Au printemps 2012, le MDDEFP a proposé une stratégie de protection et de conservation des sources destinées à l'alimentation en eau potable. Ce projet vise à assurer à l'ensemble de la population un approvisionnement en eau potable, de qualité et en quantité suffisante, dont bénéficieront les générations actuelles et futures. Il propose une approche de gestion intégrée et un partage des tâches qui tiennent compte des responsabilités légales et des compétences techniques des divers intervenants engagés dans la gestion de l'eau et du territoire. Le Projet de règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection publié à la Gazette officielle du Québec, le 28 déc. 2011, constitue l'assise de la stratégie. Pour ce faire, il détermine trois catégories de source d'eau, définit leurs aires de protection, oblige l'évaluation de leur vulnérabilité et renforce leur protection relativement à certains secteurs d'activités. Une année s'étend écoulée depuis la publication du projet de stratégie, la présentation a pour but de présenter l'état d'avancement du dossier.

  • Information hydrogéologique et aménagement du territoire : une intégration maintenant indispensable au niveau des MRC
    Nathalie Audet (MRC Lac-St-Jean)

    Comment les professionnels en aménagement du territoire entrevoient-ils s'approprier et intégrer les nouvelles connaissances sur les eaux souterraines dans la préservation de cette richesse collective? Quel rôle ces nouvelles connaissances joueront-elles dans le nécessaire arbitrage découlant d'un conflit d'usages pouvant avoir un effet sur la qualité ou sur la disponibilité de l'eau souterraine?

    La présentation de quelques cas vécus par la MRC de Lac-Saint-Jean-Est depuis une décennie permettra d'apprécier les attentes du milieu municipal et les défis auxquels il est convié en ce qui concerne les eaux souterraines. Ces cas porteront notamment sur la protection des eaux souterraines face à l'agriculture, notamment les bleuetières, et à l'exploitation de tourbières. Des gains importants ont certes été réalisés, pour ce qui est des connaissances hydrogéologiques, par le projet mené au Saguenay-Lac-Saint-Jean dans le cadre du PACES. Cependant nous faisons maintenant face au grand défi interprofessionnel que représente l'arrimage entre l'acquisition de connaissances hydrogéologiques et leur utilisation effective par les responsables de l'aménagement du territoire tant au niveau régional qu'auprès des municipalités locales. Cet arrimage constitue pourtant une condition essentielle à une prise de décision éclairée et concertée entre les planificateurs et gestionnaires municipaux et régionaux, dans la gestion et le développement durable du territoire et de ses ressources.

  • Pause
  • Développement et application d'une approche de protection d'une source souterraine d'eau potable en milieu agricole
    Gilles BOEVI (Université Laval), Christian BOUCHARD (Université Laval), Alexandre Bonton (Université Laval), Christiane GAGNON (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Myriam GUIMOND (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Markus HERRMAN (Université Laval), Manuel RODRIGUEZ (Université Laval), Alain ROULEAU (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Julie RUIZ (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières)

    La gestion du territoire en milieu rural demande souvent de traiter des conflits d'usage entre l'utilisation du sol pour l'agriculture et la protection des eaux souterraines. À ce titre, la protection d'une source souterraine d'eau potable pose des défis dont celui de concilier les intérêts de nombreux acteurs et celui de passer d'un processus participatif d'aménagement du territoire à des actions concrètes sur le terrain. Une approche de gestion du territoire agricole sur l'aire d'alimentation d'un captage devrait permettre de protéger la source souterraine d'eau potable et de prendre en considération les différentes dimensions du développement durable. Ce projet de recherche vise à développer une approche intégrant les dimensions agronomique, sociale et économique dans la protection de la qualité des eaux souterraines à l'échelle de l'aire d'alimentation d'un captage municipal. Cette approche est expérimentée sur le cas d'un puits municipal de la région de Portneuf selon, d'une part des scénarios agronomiques d'experts visant des objectifs de réduction des teneurs en nitrates dans l'eau du captage, et d'autre part, des scénarios participatifs développés par les acteurs du territoire. Les résultats des travaux de recherche sur l'application des scénarios et leur interprétation sous les angles agronomique, environnemental, économique et social démontrent les potentiels d'une telle approche comme aide à la décision en matière de protection d'une source souterraine d'eau potable.

  • Comprendre et interpréter l'eau souterraine en aménagement du territoire : proposition d'une solution géo-informatique
    Florent JOERIN (Université Laval), Roxane Lavoie (MIT - Massachusetts Institute of Technology), Stéphane ROCHE (Université Laval), Manuel RODRIGUEZ (Université Laval)

    Grâce au Programme d'acquisition de connaissances sur l'eau souterraine (PACES) et au Projet de stratégie de protection et de conservation des sources destinées à l'alimentation en eau potable, les intervenants en aménagement du territoire se retrouveront bientôt avec beaucoup de nouvelles données hydrogéologiques. Celles-ci devraient les aider à prendre en compte l'eau souterraine dans leurs décisions afin de mieux la protéger et la conserver. Or, l'interprétation de ces données requiert une expertise et des ressources qui leur font souvent défaut.

    ATES (Aménagement du territoire et eau souterraine) est une application géomatique qui facilite la prise en compte de l'eau souterraine dans les décisions liées à la planification territoriale. Développée en concertation avec le MDDEFP, des intervenants en aménagement du territoire et des hydrogéologues, elle permet d'évaluer le risque de contamination de l'eau souterraine par les activités anthropiques et de consulter des indicateurs de gestion durable de l'eau souterraine. ATES utilise les données issues des projets PACES ainsi que des données d'aménagement du territoire afin de produire des cartes d'interprétation plus facilement compréhensibles pour les intervenants en aménagement du territoire.

  • Discussion

Communications par affiches

Eaux souterraines : session d'affiches et cocktail

  • Harmoniser les usages du territoire avec la protection des sources souterraines municipales d'approvisionnement en eau potable : une étude de cas
    Josée-Ann Bettey (Université Laval), Marc-André DEMERS (ESAD), Jean-François GAUDE (ESAD), Juan Felipe HOYOS (ESAD), Manuel RODRIGUEZ (ESAD)

    Bien que le sol offre une barrière de protection naturelle de l'eau souterraine, les usages présents sur les aires d'alimentation des puits municipaux génèrent des pressions qui peuvent compromettre la qualité de la ressource. Le Projet de règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection ainsi que le Projet de stratégie sur la protection et la conservation des sources destinées à l'alimentation en eau potable témoignent de la volonté du Gouvernement du Québec de mettre en œuvre des moyens visant la protection des sources souterraines d'eau potable. Dans une optique d'aménagement et de développement durable, il est important de favoriser une harmonisation des usages du territoire avec la protection des sources d'eau. Le cas à l'étude est la source d'eau alimentant les municipalités de Laurier-Station et de Saint-Flavien. L'objectif de cette étude est d'identifier des mesures et des orientations qui pourraient faire partie d'un plan intégré de protection de l'aire d'alimentation du captage municipal. Nous avons développé une démarche d'évaluation des risques qui combine l'information concernant les pressions anthropiques sur le territoire, la vulnérabilité des eaux souterraines, la localisation géographique des sources potentielles de contamination du captage et les impacts des contaminants sur la santé publique. Les mesures et orientations identifiées sont ensuite évaluées en fonction de leur faisabilité de mise en œuvre et d'intégration aux outils d'aménagement du territoire.

  • Étude hydrogéochimique et isotopique des aquifères régionaux du sud-ouest de la Mauricie
    Stéphane CAMPEAU (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Vincent CLOUTIER (UQAT - Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue), Yves LEBLANC (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Karine Lacasse (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières)

    Dans le cadre du PACES, un projet de caractérisation des eaux souterraines du sud-ouest de la Mauricie fut réalisé de 2009 à 2013. Au total, 245 échantillons d'eaux souterraines ont été prélevés dans différents contextes hydrogéologiques. Près de 50 paramètres géochimiques, cinq paramètres microbiologiques ainsi que six isotopes stables et radioactifs ont été analysés.

    Concernant les paramètres géochimiques, 42% des échantillons dépassaient au moins une des normes applicables alors que pour les paramètres microbiologiques, 39% de dépassements des normes applicables ont été notés. Les causes de ces dépassements sont reliées à des facteurs anthropiques et naturels. Les contaminations bactériologiques semblent être la principale problématique sur le territoire, suivi de la problématique des concentrations élevées en fer et en manganèse. L'analyse des isotopes a démontré que les aquifères de la Mauricie renferment des eaux datant de quelques jours à plusieurs milliers d'années. Au niveau de la géochimie, dix types d'eau dominants ont été identifiés sur le territoire, dont le type Ca-HCO3 qui est le plus récurrent. Ce type d'eau se situe surtout dans les zones de recharge. Les contextes hydrogéologiques semblent influencer la qualité d'eau. De plus, l'utilisation des statistiques multivariées a permis la classification des échantillons en 11 groupes hiérarchiques. Ces résultats ont permis de développer un modèle conceptuel de l'évolution et de l'origine des eaux souterraines.

  • Modélisation géologique 3D du sud-ouest de la Mauricie
    Stéphane CAMPEAU (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Yves LEBLANC (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Guillaume Légaré-Couture (UQTR - Université du Québec à Trois-Rivières), Michel PARENT (Commission géologique du Canada)

    Le sud-ouest de la Mauricie est abondamment pourvue d'aquifères constitués de matériaux granulaires, tels les paléo-deltas des rivières Saint-Maurice et Yamachiche, la Moraine de Saint-Narcisse et les hautes terrasses sablonneuses remaniées par le littoral de la mer de Champlain. L'objectif du projet de recherche visait à construire un modèle géologique représentant avec cohérence l'architecture des dépôts meubles. Cette recherche a été réalisée dans le cadre du projet PACES de caractérisation hydrogéologique du sud-ouest de la Mauricie de UQTR, et en collaboration de la CGC.

    La compilation des données existantes a permis de rassembler plus de 6800 descriptions géologiques de forages, de puits ou piézomètres. De nouvelles données ont été récoltées sur le terrain dans les secteurs moins connus. Au total, 30 nouveaux forages, 200 mesures de géophysique et de 63 kilomètres de sismique-réflexion haute-résolution ont été réalisés.

    La modélisation de l'architecture des dépôts meubles du secteur a permis d'identifier un aquifère peu exploité au nord de l'agglomération de Trois-Rivières. Le volume total de l'aquifère sableux supérieur a été estimé à 4.7 milliards de m3. Une vallée enfouie à grand potentiel aquifère a été découverte dans l'axe de la faille de Saint-Cuthbert. L'extension souterraine de la Moraine de Saint-Narcisse ainsi que de nombreuses formations fluvioglaciaires enfouies à potentiel aquifère ont pu être modélisées.

  • Comportement des descendants de la série de désintégration de l'238U dans les aquifères superficiels du Québec, Canada
    Bassam GHALEB (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Pauline Méjean (UQAM - Université du Québec à Montréal), Daniele L. PINTI (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Une étude a été entamée pour quantifier les ressources en eau dans deux types d'aquifères au Québec : granulaire dans le Quaternaire des Basses Terres du St. Laurent et fluvio-glaciaires dans les eskers holocènes d'Amos, Abitibi-Témiscamingue. Ici sont présentés les résultats obtenus en mesurant le rapport 234U/238U et le 226Ra. Leur présence en phase dissoute dépend des conditions d'oxydo-réduction ainsi que des interactions eau-roche. Le premier site étudié, dans le bassin de Bécancour, montre une diminution du rapport 234U/238U de 3.1279±0.0136 dans la zone de recharge jusqu'à un minimum de 1.1449±0.0126 dans la plaine à proximité du fleuve St. Laurent. Cette diminution ne correspond pas à une décroissance radioactive mais probablement aux interactions eau-roche avec un lessivage préférentiel du 234U que nous essayerons de quantifier à l'aide de ces isotopes. Le second type d'aquifère correspond aux eskers de St-Mathieu-de-Berry, Barraute et la moraine d'Harricana. On y observe une augmentation du rapport 234U/238U avec la profondeur, allant de 1.0337±0.0209 à 2.6925±0.1312. Les échantillons provenant de l'aquifère fracturé sous-jacent la plaine argileuse séparant les eskers présentent les fractionnements isotopiques les plus importants, jusqu'à 2.7066±0.0406. Les résultats en 226Ra témoignent également d'un enrichissement avec la profondeur. On pourrait expliquer cela par un mélange entre eaux d'origines différentes comme suggéré par les isotopes de l'hélium.

  • Développement et implémentation d'une méthode pour l'analyse de la concentration et signature isotopique des gaz de shale
    Diogo BARNETCHE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Yves GÉLINAS (Université Concordia), Jean-François HÉLIE (Université Concordia), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Anja Moritz (Université Concordia), Daniele PINTI (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Des études de terrain récentes ont identifié une nouvelle source de gaz naturel au Québec: le gaz de schiste. Ce gaz se trouve principalement dans le Shale d'Utica situé à une profondeur d'environ 2 km dans les Basses Terres du Saint-Laurent et est le résultat d'une dégradation de kérogène. Les gaz formés par craquage de kérogène sont appelés des gaz thermogéniques et sont principalement composés de méthane, d'éthane et de propane. La présence de failles naturelles dans la roche au-dessus du Shale d'Utica peut causer une migration de gaz qui pourrait contaminer les aquifères qui sont exploités pour la consommation humaine. La contamination des aquifères peut aussi être causée par la migration de gaz biogéniques formés par des méthanogènes dans les zones humides de surface et les sédiments lacustres. Il est donc important de déterminer les concentrations et la source des gaz dans les aquifères des régions concernées avant l'exploration et l'exploitation des gaz de schiste.

    Dans le cadre d'un projet soutenu en partie par la Commission d'étude environnementale stratégique des gaz de schiste, notre projet consiste à élaborer et implémenter les méthodes nécessaires à l'analyse de concentration et de signature isotopique de ces hydrocarbures dissous dans l'eau. Les analyses des isotopes stables aideront à déterminer leur origine biogénique ou thermogénique, y compris à discriminer entre le gaz de schiste et le gaz conventionnel.

  • L'évaluation régionale de paramètres hydrogéologiques composites : méthodes et limitations illustrées par des exemples au Saguenay-Lac-Saint-Jean
    Alain ROULEAU (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Cécile BAUDEMENT (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Romain CHESNAUX (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Réal DAIGNEAULT (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Jacques GAUTIER (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Denis GERMANEAU (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Mélanie LAMBERT (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Charles POIRIER (CEHQ), Marie-Line TREMBLAY (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Julien Walter (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi)

    Le territoire municipalisé du Saguenay-Lac-Saint-Jean (SLSJ) fait l'objet d'une cartographie hydrogéologique financée par le Programme québécois d'acquisition de connaissance sur les eaux souterraines (PACES). À l'échelle régionale, la compréhension des processus hydrogéologiques s'avère une tâche ardue, en particulier lorsque plusieurs paramètres sont impliqués. C'est le cas de l'estimation de la vulnérabilité de l'eau souterraine à la contamination. Elle est réalisée dans ce projet à l'aide de la méthode DRASTIC, laquelle comporte plusieurs étapes : 1) simplification et homogénéisation des cartes géologiques pour déterminer les limites des principaux aquifères, 2) calculs et interpolation pour produire sept cartes matricielles distinctes. Le résultat final prend la forme d'une carte matricielle dont la maille est de 250m x 250m. La recharge (R) est le paramètre de l'indice DRASTIC qui possède le poids le plus élevé, mais c'est aussi le plus difficile à évaluer. Une valeur de R est obtenue en soustrayant aux apports verticaux en pluie et en neige (V) les deux paramètres que sont l'évapotranspiration (E) et le ruissellement de surface (S). V est obtenu en utilisant les températures et les précipitations journalières; une équation empirique permet d'estimer E, et S est déterminé à l'aide de la méthode du Curve Number. Ces estimations comportent des incertitudes qui influencent le calcul de la recharge ainsi que celui de l'indice DRASTIC.

  • Comportement du 222Rn dans les eaux des eskers et tourbières de la région d'Amos, Abitibi-Témiscamingue, Québec, Canada
    Christine BOUCHER (UQAM - Université du Québec à Montréal), Laureline Berthot (UQAM - Université du Québec à Montréal), Myrianne FERLATTE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Sylvain GAGNÉ (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Daniele L. PINTI (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Le 222Rn est un excellent traceur des interactions entre les eaux souterraines et les eaux de surface. Un projet financé par le gouvernement du Québec a permis d'étudier le comportement du 222Rn dans les eaux des tourbières et les eaux des eskers et moraines en Abitibi-Témiscamingue. Le but était de tracer les échanges entre les eskers et les tourbières adjacentes. Cinquante-six puits localisés dans les eskers de Barraute et Saint-Mathieu-de-Berry et la moraine d'Harricana ont été échantillonné pendant l'été 2012. L'activité du 222Rn a été mesurée avec un compteur à scintillation liquide (HIDEX SL-300). Seize échantillons provenant des puits profonds des eskers et du socle archéen fracturé donnent des valeurs entre 2,8 et 34,9 Bq/L. Quarante échantillons prélevés de piézomètres installés à différentes profondeurs entre 0,70 m à 4,80 m dans quatre tourbières en contrebas de ces eskers donnent une activité entre 0,02 et 16,6 Bq/L. Plusieurs tourbières montrent une bonne corrélation entre l'activité du 222Rn et les ions dissous HCO3-, SO42-, Mg2+ et Ca2+. La salinité provient d'eaux profondes, tel que suggéré par les relations avec la profondeur, la salinité et les gaz nobles He et Rn. Un bilan de masse entre les eaux salines profondes riches en 222Rn et les eaux des tourbières appauvries en sels et 222Rn, permet d'estimer à ~5% la contribution externe aux tourbières. Ces valeurs sont faibles et ne prennent pas en compte les pertes de 222Rn par désintégration ou volatilisation.

  • Datation de l'eau souterraine superficielle par la méthode 3H/3He dans le bassin de la rivière Bécancour (Québec, Canada)
    Maria Clara CASTRO (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Daniele L. PINTI (UQAM - Université du Québec à Montréal), Emilie ROULLEAU (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marion SABY (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marion Saby (UQAM - Université du Québec à Montréal), Geneviève VAUTOUR (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    L'objectif de cette étude est d'estimer le temps de séjour de l'eau souterraine dans le bassin versant de la rivière Bécancour. Une étude préliminaire sur les gaz rares effectuée en 2010-2011 a montré que l'eau souterraine qui s'écoule dans les aquifères Holocènes contient trois signatures de l'hélium, radiogénique, atmosphérique et tritiogénique. L'eau souterraine enrichie en 4He radiogénique s'écoule principalement dans des aquifères confinés orientés NE-SW le long d'un synclinal parallèle au Fleuve Saint-Laurent. L'eau souterraine s'écoulant dans la plaine montre exclusivement de l'He atmosphérique, ce qui suggère des temps de séjour court et une recharge locale. Sur la bordure est du bassin, les ratios (R) 3He/4He sont plus élevés que le ratio atmosphérique (Ra = 1,386 x 10-6). Tous les ratios corrigés R/Ra sauf un montrent une croissance linéaire avec la distance depuis la zone de recharge dans les Appalaches (R/Ra = 1) jusqu'à la zone de décharge en plaine (R/Ra = 1,70). Ces valeurs indiquent clairement la présence de 3He en excès produit par la décroissance du tritium qui s'est infiltré dans les aquifères après le pic dû aux bombardements thermonucléaires dans les années 60. L'augmentation progressive du ratio 3He/4He suggère un modèle « piston-flow » pour l'aquifère, avec un apport croissant de 3H-décroissance 3He en aval, donc de l'eau infiltrée anciennement quand l'apport en 3H était plus important qu'aujourd'hui.

  • Projet de connaissances des eaux souterraines de la zone Nicolet et de la partie basse de la zone Saint-François
    Florent BARBECOT (UQAM - Université du Québec à Montréal), Sylvain Gagné (UQAM - Université du Québec à Montréal), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Guillaume MEYZONNAT (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Dans le cadre de la troisième phase du programme d'acquisition de connaissances sur les eaux souterraines du MDDEFP, un projet a été lancé au printemps 2012 par l'Université du Québec à Montréal. Le Projet de connaissance des eaux souterraines des bassins versants de la rivière Saint-François et de la rivière Nicolet a pour but d'établir la cartographie hydrogéologique du bassin versant de la rivière Nicolet et de la partie aval du bassin versant de la rivière Saint-François. Ce projet est réalisé en partenariat avec les CRÉs Centre-du-Québec, Chaudière-Appalaches et de l'Estrie, les MRCs d'Arthabaska, de Drummond, de l'Érable, du Haut Saint-François, de Nicolet-Yamaska, des Sources, et de Val Saint-François, ainsi que les OBV COGESAF la COPERNIC et l'AGTCQ. L'Université de Sherbrooke est un partenaire académique dans ce projet. La zone d'étude couvre une superficie de 4585 km², comprend 75 municipalités et une population de 192 000 habitants. Près de la moitié (46%) de cette population est approvisionnée en eau potable à partir de l'eau souterraine. Trois projets de maîtrise seront réalisés dans le cadre de ce PACES : le premier portera sur la géochimie de l'eau souterraine et les temps de résidence de l'eau; le deuxième a pour objectif de comprendre les écoulements dans des contextes stratigraphiques types de la zone d'étude; le troisième projet vise la création d'une plate-forme cartographique destinée à la diffusion web de l'information hydrogéologique.

  • Traçage de la circulation et estimation des temps de séjour de l'eau souterraine dans les eskers d'Amos (Abitibi, Québec) par les isotopes des gaz nobles
    Daniel BLANCHETTE (UQAT - Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue), Christine Boucher (UQAM - Université du Québec à Montréal), Vincent CLOUTIER (UQAT - Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue), Marie LAROCQUE (UQAM - Université du Québec à Montréal), Daniele PINTI (UQAM - Université du Québec à Montréal), Martin ROY (UQAM - Université du Québec à Montréal)

    Les eskers d'Amos, formant d'imposants cordons allongés de sables et de gravier déposés lors de la dernière glaciation, contiennent une eau potable de grande qualité. Leur cycle hydrogéologique et leurs interactions avec les aquifères environnants sont cependant peu documentés. Une étude multi-isotopique ayant recours aux isotopes des gaz rares a donc été initiée sur les eaux des eskers Saint-Mathieu-Berry (SMB) et de Barraute, de la moraine Harricana et de l'aquifère fracturé du socle Archéen. Les résultats montrent des excès en 3He, produit par la décroissance du tritium, dans la majorité des puits superficiels ainsi qu'une augmentation de la concentration en 4He radiogénique et de la salinité avec la profondeur. Des âges inférieurs à 32 ans pour les eaux de SMB et d'Harricana sont calculés à partir des données 3H et 3He. La présence d'eau d'âge intermédiaire (50 à 800 ans) est décelée par la méthode U-Th/4He. Ces relations suggèrent une circulation rapide de l'eau dans les eskers avec des venues d'eau profonde depuis le socle fracturé. Les températures de recharges obtenues grâce aux gaz nobles Ne, Ar, Kr et Xe, de composition atmosphérique, varient entre 0 et 11.6˚C. Elles correspondent aux températures moyennes entre le mois d'avril et le mois de juin, soit la période évaluée pour la recharge de ses systèmes hydrologiques.

  • Les mines souterraines : accès et données pour l'étude hydrogéologique des aquifères régionaux en socle rocheux
    Emmanuelle B. Gagné (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi)

    Les excavations minières facilitent l'évaluation des rôles des systèmes de fractures et des structures géologiques majeures dans le comportement hydrogéologique des aquifères rocheux. Ces installations offrent un accès privilégié pour la collecte de données et d'échantillons. Un tel accès est particulièrement utile dans les territoires où le roc est peu affleurant. De plus, certaines données collectées dans le cadre du fonctionnement normal d'une mine peuvent être très pertinentes pour la compréhension de l'hydrogéologie régionale du roc fracturé.

    Des modèles analytiques de l'écoulement des eaux souterraines ont été développés pour les mines, les tunnels ou les puits collecteurs permettant d'estimer les propriétés hydrauliques des aquifères. Ces modèles sont conçus pour des conditions de drainage similaires à celles observées dans les mines. Ils peuvent être utilisés avec les données recueillies dans celles-ci afin d'estimer la conductivité hydraulique d'un aquifère rocheux régional. Également, l'hydrogéochimie varie en fonction de la profondeur. Dans le Bouclier canadien par exemple, près de la surface les eaux sont communément bicarbonatées calciques alors qu'à des profondeurs de plus de 200 mètres elles sont régulièrement plus riches en chlorures.

    Ces aspects seront illustrés par des exemples provenant des mines Beaufor, Canmet et Lac Herbin, situées en Abitibi, au Québec.

  • Évaluation des impacts et acceptabilité sociale de modifications dans les pratiques agricoles : le cas du bassin versant de la rivière aux Pommes (Portneuf)
    Myriam GUIMOND (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi), Christiane Gagnon (UQAC - Université du Québec à Chicoutimi)

    La gestion durable de la ressource eau souterraine en milieu agricole pose problème, notamment lorsqu'il y a pollution par les nitrates. La modification des pratiques culturales devient alors un incontournable, surtout lorsqu'il y a une prise d'eau potable à proximité. Mais quels sont les impacts sociaux d'une telle modification? Y a-t-il une acceptabilité de la part des agriculteurs? Pour y répondre, un canevas d'entretien, suite à une revue de littérature, et 6 scénarios agronomiques ont été élaborés et présentés aux acteurs territoriaux. Les résultats des entretiens collectif (1) et individuels (2) ont permis d'identifier les principaux freins et les potentiels de chacun des scénarios. Toutefois, ce sont les impacts économiques qui inquiètent les producteurs agricoles qui ont fait part, par ailleurs, d'une ouverture par rapport à la protection de l'environnement et à des pratiques culturales plus durables. Enfin, le niveau d'acceptabilité sociale, face à de telles pratiques, est influencé par les perceptions quant aux impacts économiques. Une des solutions réside dans l'élaboration participative et consensuelle de scénarios souhaitables.