Photo : C. Pertchy

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VULNÉRABILITÉS, IMPACTS ET ADAPTATIONPROGRAMME : AGRICULTURE

DÉBUT ET FIN DU PROJETMAI 2011 • DÉCEMBRE 2013

INFORMATION

Anne Blondlotprojet@ouranos.ca 514-282-6464www.ouranos.ca

L'agencement des terres cultivées dans les bassins agricoles du Québec est en partie déterminé par le climat local, le sol, la connaissance locale et les facteurs socioéconomiques. Dans le futur, les paysages agricoles continueront d'évoluer sous l'effet, notamment, de modifications des marchés agricoles, de la réglementation ou encore des changements climatiques. Ces transformations de l'occupation du territoire agricole influenceront la qualité de l'eau de surface, mais l'ampleur de ces conséquences est encore mal connue.

Quantifier les changements dans la qualité de l'eau de surface dans un sous-bassin de la Baie Missisquoi (bassin de la rivière aux Brochets) pour une série de scénarios futurs (changements climatiques, changements d’occupation du sol agricole).Identifier des mesures d'adaptation efficaces pour améliorer la qualité de l'eau face à ces changements potentiels.

Sélection de scénarios de changements climatiques pour la période 2041-2070.Développement de scénarios de changement d’occupation du sol pour le bassin de la rivière aux Brochets pour les 30 prochaines années, sur la base d'enquêtes auprès de producteurs et d'échanges avec les acteurs du bassin versant et distribution spatiale de ces scénarios de changement des terres cultivées dans le bassin versant à l'aide d'un modèle (CLUE-S).Application des scénarios de changements d’occupation du sol et climatiques, séparément ou de manière combinée, dans un modèle hydrologique (SWAT), préalablement calibré et validé pour le bassin versant, afin de simuler la qualité de l’eau de surface résultante à l’exutoire du bassin. Ajustement des paramètres de SWAT afin de modéliser des stratégies d’adaptation, proposées par les usagers du bassin, pour déterminer leur efficacité à maintenir ou à améliorer la qualité de l’eau dans le contexte d'un scénario combiné de changements d'occupation du sol et de changements climatiques.

Mehdi B. et al. 2013. Augmenter la résilience des bassins agricoles aux changements climatiques et aux changements d’occupation du territoire agricole à venir à l’aide d’un Plan directeur de l’eau : Étude de cas de la Baie Missisquoi. Rapport final pour Ouranos.http://www.ouranos.ca/media/publication/307_RapportLehner2014.pdf

C O N T E X T E

O B J E C T I F S

D É M A R C H E

R É F É R E N C E

RESPONSABLES SCIENTIFIQUES

AUTRES PARTICIPANTS

PROJET TERMINÉ› › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › › ›

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AUGMENTER LA RÉSILIENCE DES BASSINS AGRICOLES AUX CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET AUX CHANGEMENTS D’OCCUPATION DU TERRITOIRE AGRICOLE À VENIR À L’AIDE D’UN PLAN DIRECTEUR DE L’EAU : ÉTUDE DE CAS DE LA BAIE MISSISQUOI

Voir au versopour les résultats.

Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA)Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte aux changements climatiques (MDDELCC)Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ)Organisme de bassin versant de la baie Missisquoi (OBVBM)Union des producteurs agricoles (UPA)

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Bano Mehdi et Bernhard Lehner, Université McGill

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Increasing agricultural watershed resilience to climate change and land use change using a water master plan:

A case study for the Missisquoi Bay

Augmenter la résilience des bassins agricoles aux changements climatiques et aux changements d'occupation du territoire agricole à

venir: Étude de cas de la Baie Missisquoi

Bano Mehdi1, Colline Gombault1, Bernhard Lehner1 (Principal Investigator), Aubert Michaud2, Isabelle Beaudin2, Marie-France Sottile3,7, Anne Blondlot3,

Daniel Bernier4, Johanne Bérubé5, Richard Lauzier6, Martin Mimeault7

1Department of Geography, McGill University, Montréal, QC. 2IRDA, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement, Québec, QC.

3OURANOS - Consortium sur la climatologie régionale et l’adaptation aux changements climatiques, Montréal. QC. 4UPA, Union des Producteurs agricoles

5OBVBM, Organisme de bassin versant de la baie Missisquoi 6MAPAQ, Ministère de l’Agriculture, Pêcheries et Alimentation

7MDDEFP, Ministère de Développement durable, Environnement, Faune et Parcs

Final Report

Updated Version May 2014

Les coûts relatifs aux travaux sont assumés par Ouranos grâce au Fonds vert dans le cadre de la mise en œuvre du

Plan d’action 2006-2012 sur les changements climatiques du gouvernement du Québec.

FINANCEMENT

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RÉSULTATS

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RETOMBÉES POUR L’ADAPTATION

Ce projet a permis:

de sensibiliser des usagers à l’ampleur des impacts des changements climatiques et de l'évolution de l'occupation des terres agricoles sur la qualité de l’eau de surface dans le futur (2041-2070).d'améliorer le modèle permettant d’évaluer l'efficacité de plusieurs combinaisons d'options d'adaptation pour réduire le transport des sédiments et des nutriments vers les eaux de surface dans ce contexte.

AUGMENTER LA RÉSILIENCE DES BASSINS AGRICOLES AUX CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET AUX CHANGEMENTS D’OCCUPATION DU TERRITOIRE AGRICOLE À VENIR À L’AIDE D’UN PLAN DIRECTEUR DE L’EAU : ÉTUDE DE CAS DE LA BAIE MISSISQUOI

Figure 1. Le graphique montre la dispersion des moyennes mensuelles pour les concentrations en phosphore total (PT) (mg/l) simulées à l'exutoire pour la simulation de référence (boîtes blanches), le scénario de CC et d'occupation du sol : AHK-EXP (boîtes bleues foncées) et aux stratégies d'adaptation (boîtes vertes). La marque centrale des boîtes à moustaches montre la médiane, et les marques supérieure et inférieure de la boîte les 75ème et 25ème centiles respectivement.

À l’horizon 2050, les débits simulés par SWAT, avec les changements climatiques seulement, sont globalement plus élevés que pour la période de référence 1971-2000. Une augmentation maximale de 111% du débit est obtenue en février, alors qu'une baisse de 54% par rapport au débit actuel est simulée en avril. Cette dernière est causée par un devancement de la fonte de la neige qui a graduellement atteint son maximum au mois de mars plutôt qu'en avril, comme observé actuellement. Les moyennes mensuelles des concentrations de phosphore total (PT) augmentent à l'horizon 2050 durant les mois d'hiver, diminuent en mars et restent stables durant le reste de l'année par rapport à la période de référence 1971-2000.

Les changements d'occupation du sol ne modifient pas les impacts sur les concentrations de nutriments à l'exutoire du bassin de manière significative. Toutefois, il est important de mentionner que les scénarios de changement d'occupation du sol étaient relativement conservateurs compte tenu du fait qu'ils étaient développés pour un futur proche.

Les scénarios de changements climatiques et d’occupation du sol, insérés dans SWAT de manière combinée, ont eu des répercussions négatives sur la qualité de l'eau dans laquelle les changements climatiques (CC) ont une influence prédominante. Ainsi, les charges annuelles en sédiments, phosphore total et nitrates ont augmenté respectivement de 301 tonnes (+/- 201), 9t (+/-4) et 151t (+/-74) en 2041-2070 comparativement à 1971-2000. De plus, les impacts combinés étaient, pour certains mois, plus hauts ou plus bas que l’addition des moyennes des deux types de changements considérés séparément. Ainsi, il est donc recommandé d'examiner les deux types de changements (climatiques et occupation du sol) simultanément pour dresser un portrait des impacts et des vulnérabilités.

Mettre en place des stratégies d'adaptation qui ciblent les bonnes pratiques agricoles permettrait d’atténuer les effets combinés des changements climatiques et des changements d'occupation du sol. Parmi les stratégies d'adaptation, un scénario vise à réduire le PT de 41% à l’exutoire du bassin (STRAT); un autre contient des aménagements qui semblent plus faciles et rapides à implanter à court terme pour les producteurs (FEASB); et un troisième incorpore la majorité des bonnes pratiques connues qui puissent être modélisées par SWAT, y compris l’agriculture bio (OPTIM). Les trois scénarios d'adaptation ont permis de diminuer les concentrations de PT à l'exutoire du bassin versant à des niveaux plus bas que le scénario combiné CC et occupation du sol le plus

critique (AHK_EXP). Pour certains mois, les résultats indiquent des niveaux plus bas que la simulation de référence (Figure 1). Toutefois, le critère de 0,02 mg PT/l (bonne qualité d’eau) n’a pas été atteint par deux scénarios d’adaptation (STRAT et FEASB), et que très rarement par le troisième (OPTIM).

À moyen terme, les principaux moteurs des changements à venir sont l’augmentation des précipitations, causant une augmentation des débits, combinée à une fonte de la neige devancée. Toutes combinaisons de pratiques agricoles permettant de réduire le ruissellement de surface au moment de la fonte de la neige (bandes riveraines, travail réduit du sol ou semis direct, gestion des résidus de culture au champ, culture de couverture, etc.) devraient être ciblées dans les zones à risque pour le transport des sédiments et des nutriments.