Prise en compte des intervalles de temps dans le calcul de l’empreinte eau grise des systèmes de production agricole.

Citation

Vergé, X., VanderZaag, A., Smith, W., Grant, B., Gordon, R. (2017). The consideration of time step in calculating grey water footprints of agricultural cropping systems. Ecological Indicators, [online] 78 31-36. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.03.006

Résumé en langage clair

L’empreinte eau est un moyen de mesurer la quantité d’eau utilisée par un système pour chaque unité produite. Elle est calculée en utilisant à la fois la quantité d’eau utilisée dans les processus de production et les eaux usées générées par ces procédés. L’empreinte eau grise (EG) est la quantité d’eau nécessaire pour diluer les polluants à des concentrations acceptables ou presque. Ce concept a été proposé par le Water Footprint Network, mais il est confronté à de nombreux défis lorsqu’il est appliqué aux systèmes de production agricole. En effet, la valeur de l’empreinte EG varie de façon importante d’une année sur l’autre, car la production agricole n’est pas facile à maîtriser et dépend beaucoup du facteur météorologique.

Cette étude examine l’effet de différents intervalles de temps sur l’empreinte EG annuelle de systèmes de production de maïs et de soja. Les intervalles de temps étudiés étaient journaliers, hebdomadaires, mensuels, saisonniers et annuels. Les données provenant de la concentration moyenne journalière d’azote nitrique (N-NO3) sur 30 ans dans l’eau de drainage ont été utilisées. Pour chaque campagne agricole, le volume d’eau requis pour diluer le N‑NO3 à une concentration acceptable (< 10 mg/L) a été calculé. Les calculs journaliers révèlent que les concentrations sont généralement inférieures aux concentrations maximales acceptables. Cela montre que les champs fournissent souvent leur propre eau de « dilution ». La moyenne annuelle des concentrations de N-NO3 était de 2,0 mg/L pour le maïs et de 0,4 mg/L pour le soja, donc une concentration très acceptablee.

Dans l’ensemble, l’empreinte eau grise a varié de façon significative selon les différents intervalles de temps utilisés dans les calculs. La plus grande empreinte annuelle apparaît quand on utilise le calcul journalier. L’empreinte EG pour le maïs variait de 2700 mm d’eau, lorsqu’elle était estimée quotidiennement contre zéro estimée annuellement. Quant au soja, l’empreinte variait de 500 mm d’eau, à zéro. La portée de l’empreinte EG va plus loin que la production agricole puisqu’elle touche aussi la production animale. La méthode de calcul de l’empreinte EG devrait être revue et normalisée afin d’éviter les variations.

Résumé

« L’empreinte eau » est la somme des volumes d’eau nécessaire au processus de production et des eaux usées qui en résultent. « L’empreinte eau grise » (EG) est le volume d’eau douce requis pour diluer les polluants jusqu’à une concentration acceptable selon le concept proposé par le Water Footprint Network. Ce concept rencontre plusieurs défis lorsqu’il est appliqué à la production agricole. En effet, la valeur de l’empreinte EG varie de façon importante d’une année sur l’autre, car la production agricole n’est pas facile à maîtriser et dépend beaucoup du facteur météorologique.
Dans cette étude, nous avons examiné l’effet des intervalles de temps sur le calcul de l’empreinte eau grise annuelle par l’utilisation de la concentration moyenne journalière d’azote nitrique (N‑NO3) sur 30 ans, dans l’eau de drainage (soit du lixiviat et des eaux de ruissellement issus d’un modèle fondé sur les processus) de systèmes de production du maïs et du soja. Pour chaque campagne agricole, le volume d’eau requis pour diluer le N-NO3 à la concentration seuil acceptable (c.-à-d. < 10 mg/L) a été calculé sur plusieurs intervalles de temps (journalier, hebdomadaire, mensuel, saisonnier et annuel). Chaque cas de figure a été ensuite additionné à une valeur annuelle de l’empreinte EG. Les concentrations moyennes journalières de N‑NO3 dans les effluents étaient en général inférieures aux concentrations seuil acceptables, sauf quelques exceptions. Par conséquent, les champs fournissaient souvent leur propre eau de « dilution » et la moyenne annuelle des concentrations était seulement de 2,0 mg/L pour le maïs et de 0,4 mg/L pour le soja.
L’empreinte EG a varié de manière significative selon les différents intervalles de temps. La plus grande empreinte annuelle apparaît quand on utilise le calcul journalier (l’intervalle le plus court). L’empreinte EG pour le maïs variait de 2,7 × 103 m3/ha, soit 2700 mm d’eau, lorsqu’elle était estimée quotidiennement, à zéro lorsqu’elle était estimée annuellement. Quant au soja, l’empreinte variait de 0,5 × 103 m3/ha, soit 500 mm d’eau, à zéro. Les résultats de l’empreinte EG sont donc très influencés par la méthode de calcul. La portée de cet enjeu va plus loin que la production agricole et est amplifiée puisqu’elle touche aussi l’empreinte EG de la production animale par l’intermédiaire des rations alimentaires des animaux. Afin de remédier au problème, la méthode de calcul de l’empreinte EG devrait être revue et normalisée.

Date de publication

2017-07-01