Modélisation des effets des apports nitratés diffus sur la qualité des eaux souterraines dans un bassin agricole de l’île du Prince Edouard, Canada.

L’intensification de la culture de la pomme de terre à l’Île du Prince Édouard, au Canada, a entraîné la contamination par les nitrates de l’eau souterraine à de nombreux endroits, ce qui soulève des questions quant à la qualité de l’eau potable et à la protection des écosystèmes connexes. Nous avons élaboré des modèles numériques pour simuler le transport de l’azote nitrique dans l’eau souterraine et ainsi mieux comprendre les impacts de l’agriculture sur la qualité de l’eau dans le bassin hydrographique de la rivière Wilmot. Nous présumons que les nitrates sont non réactifs à cause de la présence du delta ¹⁵N et du delta ¹⁸O dans les données sur les nitrates et la géochimie. Les fonctions de la source ont été reconstituées à partir des mesures prises dans les tuyaux de drainage, du bilan de N et des renseignements sur l’utilisation antérieure du terrain. Nous avons étalonné le modèle de transport par rapport aux observations à long terme de l’azote nitrique dans la rivière Wilmot et comparé les résultats aux mesures d’azote nitrique dans deux cours d’eau situés dans des bassins hydrographiques ayant des conditions physiques semblables. Les simulations du modèle indiquent que le débit de l’eau souterraine est stratifié et que le flux vertical diminue de façon exponentielle avec la profondeur. Plusieurs années seraient nécessaires pour réduire les concentrations d’azote nitrique dans la partie peu profonde de l’aquifère, mais il faudrait au moins plusieurs dizaines d’années pour rétablir la qualité de l’eau dans les parties les plus profondes. Des corrélations positives ont été établies entre les concentrations élevées d’azote nitrique dans le débit de base et l’intensité de la culture de la pomme de terre. Il est également nécessaire de réduire de façon importante la charge d’azote nitrique pour ramener les concentrations de nitrates dans l’eau de surface en deçà des seuils mentionnés dans les Recommandations pour la qualité des eaux au Canada.