L’eau est essentielle à la diversité des habitats et des paysages fonctionnels su bassin du lac Champlain. Le climat de la région offre une pluviométrie suffisante pour alimenter 23 700 km de torrents et de rivières et remplir le lac Champlain de 25,7 milliards de mètres cubes d’eau (6,8 trillions de gallons). Des collectivités locales dynamiques, une offre récréative exceptionnelle et une robuste éthique environnementale s’appuyant sur cette abondance d’eau attirent toujours plus de monde dans le bassin du lac Champlain chaque année. Les pressions exercées par l’activité humaine, menacent toutefois de dégrader la qualité de l’eau.

PHOSPHORE

Le phosphore est un nutriment qui influe sur la santé du lac et les efflorescences de cyanobactéries.

Les nutriments sont les aliments qui nourrissent la prolifération des cyanobactéries et, lorsqu’ils sont présents en trop grandes quantités, les nutriments sont un facteur contribuant aux efflorescences de cyanobactéries. Le phosphore est considéré comme étant souvent un nutriment « limitant » pour la croissance des cyanobactéries. Cela signifie que les cyanobactéries ont souvent suffisamment d’autres nutriments pour se développer et, lorsque qu’il y a plus de phosphore à disposition, elles prolifèrent plus rapidement.

Certaines formes de phosphore alimentent les cyanobactéries plus facilement que d’autres. Par exemple, le phosphore peut être lié aux particules du sol entraînées par l’érosion des berges. Lorsqu’il est sous cette forme « particulaire », le phosphore est inaccessible aux cyanobactéries; la libération de ce phosphore dans le lac sous une forme utilisable pour la croissance des cyanobactéries peut prendre des mois, voire des années. À l’inverse, les formes dissoutes du phosphore dans les engrais et les effluents de traitements des eaux usées sont plus aisément utilisables pour la croissance des cyanobactéries. Les efforts ciblés visant à réduire la charge de phosphore dans le lac Champlain devront prendre en compte toutes les formes de phosphore.

De nombreux segments du lac présentent des concentrations en phosphore qui sont souvent proches ou inférieures aux limites cibles. Toutefois, les concentrations en phosphore dans les baies peu profondes du lac Champlain sont souvent supérieures à ces limites et n’ont généralement pas diminué au cours des dernières décennies.

Une concentration excessive en phosphore peut avoir un effet important sur l’écosystème du lac et constitue un facteur contributif aux efflorescences de cyanobactéries. Des limites cibles de concentration en phosphore pour treize segments du lac Champlain (Figure 4) ont été établies en 1991 et le LCBP a soutenu les efforts de surveillance des concentrations en phosphore dans le lac depuis 1990. De 1990 à 2017, la majorité de ces segments n’ont présenté aucune tendance à long terme concernant la concentration en phosphore, si ce n’est le bras Nord-Est, qui a présenté une tendance à la hausse durant cette période. Les concentrations annuelles moyennes étaient souvent proches ou en dessous des limites cibles depuis 1990 dans le lac principal, le segment Isle La Motte, la baie de Cumberland, Port Henry, le segment Lac Sud B, la baie de Malletts, la baie de Burlington et la baie de Shelburne, ce qui représentent environ 82 % du volume du lac.

Des concentrations en phosphore supérieures aux limites cibles ont été observées dans les eaux peu profondes des baies Missisquoi et de St. Albans, le bras Nord-Est et le segment Lac Sud A. Certains de ces secteurs ont des charges en phosphore élevées provenant de leurs sous-bassins versants. En outre, comme il y a moins d’eau pour diluer les nutriments déversés, les baies peu profondes sont plus sensibles aux problèmes associés aux excédents de phosphore que les baies plus profondes et le lac principal. Les baies peu profondes sont également plus touchées par le phosphore remontant la colonne d’eau à partir des sédiments au fond du lac.

Figure 4

Figure 4 | Concentration moyenne annuelle de phosphore par segment de lac, 1990–2017

Le phosphore provient d’une variété de sources dans le bassin versant et des sédiments du lac.

Pour chaque kilomètre carré d’eau sur le lac Champlain, il y a dix-huit kilomètres carrés de terres dans le bassin du lac Champlain qui fournissent de l’eau au lac et y apportent des sédiments, des nutriments et d’autres polluants potentiels. Pour les Grands Lacs, cette proportion est très inférieure : il n’y a que 1,5 à 3,4 fois plus de terres que de surface de lac dans ces bassins versants. La majorité des nutriments proviennent de sources terrestres, c’est pourquoi le rapport de surfaces terre-lac relativement élevé dans le cas du lac Champlain représente un défi important quant à la réduction de la pollution en nutriments.

Figure 5

Figure 5 | Déversement d’eau et charge de phosphore moyens annuels pour la rivière Winooski, 1990–2016

Les rivières sont les voies d’acheminement de l’eau, des sédiments et des nutriments jusqu’au lac. Chaque année, les rivières du bassin fournissent environ 921 tonnes métriques (2 millions de livres) de phosphore. Les variations annuelles de la charge dépendent des quantités de pluie et de ruissellement dans le bassin versant (Figure 5). Cette variabilité liée aux précipitations et aux températures peuvent contrecarrer les efforts visant à réduire la charge de phosphore. Si les pratiques de gestion peuvent contribuer à réduire les intrants, les tempêtes de pluie toujours plus intenses associés au changement climatique peuvent libérer plus de phosphore et potentiellement oblitérer certains progrès réalisés grâce aux efforts de réduction de la pollution.

tributary loading into lake

Tributaries deliver water, sediment, nutrients, and other pollutants to Lake Champlain tributaries. Photo: LCBP.

Pour la plupart des tributaires du lac Champlain, les tendances de charge de phosphore à long terme ne présentent aucune amélioration. Si des baisses à long terme ont été documentées dans les rivière LaPlatte et Little Ausable, des augmentations à long terme de la charge de phosphore ont été documentées dans les ruisseaux Lewis et Little Otter et dans la rivière Poultney. Aucun des autres tributaires ne présente de tendances notables à long terme concernant la charge de phosphore (Figure 6).

Figure 6

Figure 6 | Charge annuelle de phosphore par les tributaires, 1990–2017

Phosphore issu des terres aménagées

Divers types d’occupations des sols contribuent à l’apport de phosphore dans le lac Champlain. Chaque intrant doit impérativement être pris en compte si l’on souhaite réaliser des réductions à long terme de la charge de phosphore. Les terres aménagées peuvent constituer une source importante de nutriments et d’autres polluants pour le lac et contribuer nettement plus à l’apport en phosphore par rapport à la superficie que d’autres utilisations des terres (Figure 7). Les surfaces imperméables, telles les que les aires de stationnement et les toitures, évacuent l’eau de pluie rapidement et ne permettent pas au ruissellement de s’infiltrer dans le sol. Les fortes eaux pluviales accroissent l’érosion des berges, ce qui envoie plus de sédiments et de nutriments en aval jusqu’au lac. Les déferlements importants d’eaux de ruissellement provenant de terres aménagées peuvent aggraver les inondations en aval et provoquer des dégâts matériels. Les infrastructures de conception écologique peuvent réduire ces forts débits d’eaux pluviales par le ralentissement et la rétention du ruissellement, ce qui réduit la quantité d’eau et de nutriments déversés dans le lac.

Figure 7

Figure 7 | Charge annuelle de phosphore et occupation des sols dans le bassin du lac Champlain

Le phosphore issu de terres aménagées compte pour environ 16 % (147 tonnes métriques ou 323 600 livres) de la charge totale de phosphore dans le lac Champlain chaque année. L’essentiel de ce phosphore provient de sources diffuses dans l’environnement bâti, notamment des chaussées non perméables, pelouses et toitures. À l’inverse, les stations d’assainissement des eaux usées, un exemple de source ponctuelle de phosphore, contribue pour 6 % à la charge annuelle de phosphore dans le lac. La réglementation de 1976 interdisant le phosphore dans les détergents à lessive a fortement réduit la quantité de phosphore entrant dans les stations d’assainissement et les progrès technologiques depuis cette date ont permis d’augmenter la quantité de phosphore extrait avant le rejet dans le lac (Figure 8).

Figure 8

Figure 8 | Charge de phosphore provenant des stations d’assainissement des eaux usées, 1990–2016

Phosphore issu des terres agricoles

Pour beaucoup dans la région du lac Champlain, l’agriculture est mode de vie qui remonte à loin; mais l’agriculture peut avoir un effet important sur la qualité de l’eau. Le ruissellement et l’érosion des enclos de ferme, des chemins de pâturage et des zones de rassemblement du bétail peuvent transporter une forte pollution jusqu’à des cours d’eau proches et, à terme, jusqu’au lac Champlain. La majorité des exploitations traditionnelles dépendent en partie d’engrais et d’additifs alimentaires du commerce et les pratiques agricoles biologiques peuvent également comprendre l’application d’engrais pour accroître la productivité des cultures. Les exploitations bovines et autres activités d’élevage produisent de grandes quantités de fumier qui doivent être éliminées ou utilisées avec précaution; les agriculteurs épandent fréquemment le fumier sur leurs champs pour recycler les nutriments sous forme de cultures et de pâturages. Une partie des nutriments contenus dans les engrais, les additifs et le fumier sont lessivés de la surface et déversés dans des cours d’eau avant de pouvoir s’infiltrer dans le sol.

38 % environ de la charge de phosphore apportée au lac provient de l’agriculture agriculture (352 tonnes métriques ou 775 000 livres chaque année). L’une des principales difficultés concernant ce problème à long terme est qu’une partie de la charge provient de phosphore résiduel, à savoir du phosphore ajouté aux sols durant plusieurs décennies d’exploitation agricole. Ce phosphore résiduel continuera d’être libéré dans les cours d’eau du bassin en dépit des mesures qui seront prises pour réduire les charges futures.

Phosphore issu des sédiments de berges

L’érosion des berges compte pour environ 18% (165 tonnes métriques ou 365 000 livres) de la charge annuelle de phosphore dans le lac. Les berges qui ne présentent pas de couverture végétale ligneuse importante peuvent être sujettes à érosion durant les crues. L’érosion des berges se produit souvent si les terres à proximité d’une rivière ont été transformées pour permettre une activité d’occupation des sols, notamment construction d’une route, culture de terres agricoles ou toute autre activité qui élimine ou empêche l’existence d’une zone tampon végétale ligneuse. Lorsque les berges s’érodent et s’effondrent dans un cours d’eau, le changement de configuration de l’écoulement peut entraîner une érosion accrue et la libération de phosphore à venir. Les berges effondrées en bordure de champs agricoles peuvent avoir une teneur particulièrement élevée en phosphore résiduel.

Phosphore issu des sédiments du lac

Des quantités de phosphore sont contenues dans les sédiments du fond du lac, apportées par les matières en provenance du bassin versant qui se déposent dans le fond depuis de nombreuses décennies. Les réactions chimiques associées aux faibles teneurs en oxygène peuvent provoquer le dégagement de ce phosphore dans l’eau. Ce phosphore peut alimenter la croissance des cyanobactéries dans les baies peu profondes où la lumière du soleil pénètre plus près des sédiments du fond. Une météo chaude et calme non seulement crée les conditions nécessaires à cette libération du phosphore, mais c’est aussi le type de temps idéal pour la prolifération des cyanobactéries.

De nombreux efforts sont en cours pour réduire la charge de phosphore et, à terme, réduire les concentrations en phosphore dans le lac Champlain.

Le lac Champlain a fait l’objet de nouveaux investissements dans les pratiques de gestion du bassin hydrographique par le gouvernement fédéral américain, des instances provinciales et des États, ainsi que des municipalités. En 2015, le parlement du Vermont a passé le Clean Water Act (Act 64, loi sur la qualité de l’eau), qui a créé le Clean Water Fund (fonds d’assainissement de l’eau), destiné à la réduction de la quantité de phosphore et autres formes de pollution entrant dans les cours d’eau de l’État. En 2016, l’U.S. Environmental Protection Agency a publié une valeur révisée de la charge quotidienne maximale totale (TMDL) en phosphore pour douze segments du lac Champlain relevant du Vermont, alors que l’État de New York garde pour objectif la TMDL établie en 2002 pour les segments côté New York du bassin versant. Le Vermont et le Québec ont passé un accord concernant la réduction du phosphore dans la baie Missisquoi en 2002. Cet accord réaffirmait la limite de concentration en phosphore fixée pour la baie et établissait une limite de charge de phosphore pour le bassin versant de la baie. Les deux juridictions travaillent actuellement à un nouvel accord et à des objectifs communs partagés en vue de la restauration de la baie Missisquoi.

Les agriculteurs, les organismes de gestion des ressources et les organismes locaux associés au bassin versant reconnaissent depuis longtemps que les exploitations agricoles dans le bassin jouent un rôle majeur dans le problème de la pollution par les nutriments. Plusieurs initiatives sont en cours pour aider le secteur agricole à faire ce qu’il doit pour permettre d’atteindre les limites de charge de phosphore visées et, à terme, de réduire les concentrations en phosphore dans le lac. Programmes de subventions, améliorations du traitement des eaux usées, assistance à la mise en œuvre de pratiques exemplaires de gestion agricole et programmes de sensibilisation contribuent tous ensemble à répondre à la nécessité absolue de réduire la charge de phosphore.

water quality science in the field

A variety of research studies are examining ways to reduce phosphorus loading. Photo: Stone Environmental, Inc.

Jetez-vous à l’eau : ce que vous pouvez faire

Analysez votre terrain. Avant de mettre de l’engrais, une analyse de vos pelouses et jardins permettra de déterminer le besoin réel. Il peut être possible d’utiliser moins d’engrais que prévu, voire pas du tout.

À sol sain, pelouse saine. Favorisez la bonne santé du sol de vos pelouses et jardins plutôt que de vous en remettre à des produits d’entretien des pelouses qui importent toujours plus de nutriments dans le bassin.

Laissez pousser. Réglez la hauteur de lame de votre tondeuse à 75 mm (3 po) et laissez l’herbe coupée sur la pelouse. Une herbe haute est plus saine et a des racines plus profondes qui retiennent mieux l’eau et réduisent le ruissellement.

Retenez l’eau de pluie. Redirigez vos descentes de gouttière vers une pelouse, plantez un jardin de pluie ou installez une citerne pluviale.

Lavez les véhicules sur l’herbe. Lavez votre voiture sur une pelouse plutôt que dans une allée de garage afin d’éviter que les détergents s’écoulent jusque dans le lac. Sinon, rendez-vous à un lave-auto, où l’eau est traitée après utilisation.

Consolidez les rives. Plantez une végétation indigène le long des rives et des berges pour maintenir le sol en place et réduire l’érosion.