Détermination des sources de sédiments fins dans un tronçon de la rivière Lower Little Bow, en Alberta, à l'aide d'une approche de caractérisation des sédiments fondée sur la couleur
Citation
Liu, K., Lobb, D.A., Miller, J.J., Owens, P.N., Caron, M.E.G. (2017). Determining sources of fine-grained sediment for a reach of the lower little bow river, Alberta, using a colour-based sediment fingerprinting approach. Canadian Journal of Soil Science, [online] 98(1), 55-69. http://dx.doi.org/10.1139/cjss-2016-0131
Résumé en langage clair
Cette étude a montré que la plus grande source individuelle de sédiments dans la rivière Lower Little Bow provient de l'extérieur du bassin versant étudié, avec 37,4 % de sédiments provenant de sources en amont, ce qui laisse supposer qu’il faudra d’autres études pour localiser les sources externes de sédiments en amont.
Parmi les autres sources, c'est l’écoulement des eaux d'irrigation qui contribue le plus aux sédiments (25,6 %), tandis que les terres agricoles visées par l'étude contribuent le moins, avec 9,2 %, en raison des pratiques de gestion exemplaires et d'un pourcentage élevé de prairies naturelles. De toute évidence, pour la répartition des sources de sédiments dans un tronçon donné d'un cours d'eau, il est essentiel d’inclure les sources externes, telles que les bras en amont et les affluents, qui contribuent directement aux sédiments de la partie du bassin hydrographique à l’étude. Ces éléments seront particulièrement pertinents dans les grands bassins hydrographiques (~104 à 107 km) où des échantillons de sédiments pourraient être prélevés de sites situés dans les tronçons inférieurs et où l'on formule des hypothèses quant à la nature des sources non échantillonnées dans les parties supérieures du bassin. Les sources de sédiments présentaient des variations temporelles importantes dues aux changements temporels des propriétés hydrologiques. Au cours des années sèches, plus de sédiments provenaient de l’écoulement des eaux d’irrigation des champs que pendant les années humides. Considérant la forte contribution des sédiments provenant de sources secondaires telles que les eaux d’écoulement en amont et l’écoulement des eaux d’irrigation, l'identification des sources secondaires de sédiments et la mise en œuvre de pratiques pertinentes de gestion sont essentielles pour réduire l’érosion du sol et la charge sédimentaire dans le bassin versant de la rivière Lower Little Bow que nous avons étudié.
Résumé
© Sa Majesté la Reine en chef du Canada, 2017. L'identification des sources prédominantes de sédiments est essentielle pour lutter contre l'érosion des sols dans les bassins hydrographiques. Une étude de 4 ans a été menée de 2009 à 2012 pour déterminer les sources de sédiments dans un sous-bassin versant de la rivière Lower Little Bow, en Alberta, au Canada. Le sous-bassin hydrographique étudié s'étend le long d'un tronçon de 6 km de la rivière, ayant une entrée en amont et une sortie en aval. Il s’agit de la première application de la technique de caractérisation des sédiments dans un tronçon de rivière. Six stations de surveillance ont été établies le long de ce tronçon pour recueillir des sédiments à l'aide d'échantillonneurs de sédiments passifs à intégration temporelle. Des échantillons de matériel source ont été prélevés tout au long du bassin hydrographique à l'étude. Les spectres de réflectance des échantillons de matériel source et de sédiments ont été obtenus avec un spectromètre à réflectance diffuse. L’analyse à discriminante canonique a permis de classer le matériel source en cinq groupes. Après le test de normalité, l'analyse de la variance et l'analyse factorielle discriminante, quatre coefficients de couleur ont été choisis et ajustés au modèle de mélange bayésien SIAR (pour stable isotope analysis in R). Les résultats indiquent que la source de sédiments inconnue en amont était le plus important contributeur de sédiments (37,4 %), ce qui laisse supposer qu'une autre ou d’autres sources importantes de sédiments ne sont pas représentées dans le bassin étudié. Les canaux d’écoulement de l’eau d’irrigation étaient le deuxième contributeur en importance (25,6 %), tandis que le troisième était les terres agricoles, avec une contribution minimale (9,2 %). La contribution des sources présentait une faible variation spatiale, mais une variation temporelle importante. Les résultats montrent que la détermination de l’origine des sources de sédiments secondaires des canaux d'écoulement en amont et des canaux d'irrigation est une étape critique dans la lutte contre l'érosion du sol dans le sous-bassin hydrographique étudié.