Potentiel de séquestration de carbone dans le sol et la biomasse végétale d'un parc à résidus miniers amendés et reboisés PDF Download
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Book Description
De grandes quantités de résidus sont entreposées dans le parc à résidus miniers de la minière ArcelorMittal. Ceux-ci sont mis en végétation selon les exigences minimales du Ministère de l'énergie et des ressources naturelles (MERN) c'est-à-dire en y semant un mélange d'herbacées. Toutefois, ce procédé occasionne un changement d'habitat puisque de grands espaces forestiers sont convertis en prairies. Dans une volonté d'aller au-delà du cours normal des affaires, de mieux contrôler les poussières aéroportées, d'accroître l'acceptabilité sociale et de générer d'éventuels crédits carbone; un dispositif expérimental a été installé sur le parc à résidus miniers non acidogène de la minière ArcelorMittal située à Mont Wright au coeur de la forêt boréale au Québec, Canada (52°46' N, 67°20' O). Ce dispositif sous forme de trois (3) blocs complets et tiroirs subdivisés combine à la fois différentes années de prairie (âge du traitement Norco au moment de la plantation des arbres) avec trois possibilités d'amendements (humus forestier, biosolides de papetières ou sans amendement supplémentaire) ainsi que deux espèces ligneuses plantées en massif (Pinus banksiana Lambert ou Alnus alnobetula subsp. crispa (Aiton) Raus). L'objectif de l'étude est (1) déterminer les taux de survie et de croissance des espèces ligneuses de même que (2) d'évaluer la quantité de carbone organique et inorganique dans le sol (SOC et SIC) ainsi que de carbone organique extractible à l'eau (WEOC) et ce à différentes profondeurs de sol trois (3) ans après la plantation. Les résultats démontrent que l'utilisation d'amendements, qu'il s'agisse de biosolides de papetières ou d'humus forestier augmente les taux de croissance en hauteur et en diamètre de la végétation de même que leur taux de survie. Cependant, leur application n'a pas impacté la biomasse aérienne et souterraine; seul le choix de l'espèce l'a influencé. La plantation sur une parcelle déjà végétalisée depuis une ou deux années est une excellente stratégie. L'ajout d'amendement induit une teneur en carbone organique, carbone total et azote total significativement distincte dans les premiers centimètres de sol. Le carbone semble peu migrer en profondeur. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude pourront servir pour mieux orienter les projets compensatoires de la minière ArcelorMittal de même que pour la mise en place du plan de restauration.
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De grandes quantités de résidus sont entreposées dans le parc à résidus miniers de la minière ArcelorMittal. Ceux-ci sont mis en végétation selon les exigences minimales du Ministère de l'énergie et des ressources naturelles (MERN) c'est-à-dire en y semant un mélange d'herbacées. Toutefois, ce procédé occasionne un changement d'habitat puisque de grands espaces forestiers sont convertis en prairies. Dans une volonté d'aller au-delà du cours normal des affaires, de mieux contrôler les poussières aéroportées, d'accroître l'acceptabilité sociale et de générer d'éventuels crédits carbone; un dispositif expérimental a été installé sur le parc à résidus miniers non acidogène de la minière ArcelorMittal située à Mont Wright au coeur de la forêt boréale au Québec, Canada (52°46' N, 67°20' O). Ce dispositif sous forme de trois (3) blocs complets et tiroirs subdivisés combine à la fois différentes années de prairie (âge du traitement Norco au moment de la plantation des arbres) avec trois possibilités d'amendements (humus forestier, biosolides de papetières ou sans amendement supplémentaire) ainsi que deux espèces ligneuses plantées en massif (Pinus banksiana Lambert ou Alnus alnobetula subsp. crispa (Aiton) Raus). L'objectif de l'étude est (1) déterminer les taux de survie et de croissance des espèces ligneuses de même que (2) d'évaluer la quantité de carbone organique et inorganique dans le sol (SOC et SIC) ainsi que de carbone organique extractible à l'eau (WEOC) et ce à différentes profondeurs de sol trois (3) ans après la plantation. Les résultats démontrent que l'utilisation d'amendements, qu'il s'agisse de biosolides de papetières ou d'humus forestier augmente les taux de croissance en hauteur et en diamètre de la végétation de même que leur taux de survie. Cependant, leur application n'a pas impacté la biomasse aérienne et souterraine; seul le choix de l'espèce l'a influencé. La plantation sur une parcelle déjà végétalisée depuis une ou deux années est une excellente stratégie. L'ajout d'amendement induit une teneur en carbone organique, carbone total et azote total significativement distincte dans les premiers centimètres de sol. Le carbone semble peu migrer en profondeur. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude pourront servir pour mieux orienter les projets compensatoires de la minière ArcelorMittal de même que pour la mise en place du plan de restauration.
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L'activité minière pose plusieurs problématiques environnementales, comme la production de résidus miniers et un changement d'affectation des terres. La végétalisation de parcs à résidus miniers par la plantation d'espèces ligneuses pourrait permettre la remise en production de ces écosystèmes dégradés ainsi que la création de nouveaux puits de carbone, mais les propriétés physicochimiques des résidus miniers les rendent peu propice à la mise en place d'un couvert forestier. Afin de déterminer la faisabilité de cette approche et d'identifier des modalités d'aménagement adéquates, un dispositif expérimental a été installé sur le parc à résidus de la mine Niobec (St-Honoré, QC, Canada). Pour ce faire, la plantation de trois espèces ligneuses (aulne crispé (ALC), épinette blanche (EPB) et épinette de Norvège (ENO)) a été combinée à l'utilisation de deux mélanges d'espèces herbacées (haut et bas), le tout disposé de façon à tester l'effet de l'utilisation de biosolides de papetière (BP) et de lisier de bovins (LB) comme amendements sur les propriétés physicochimiques du substrat et sur la survie et la croissance des végétaux. L'analyse des résultats révèle que, un an après l'application des traitements, l'ALC présente les croissances en hauteur et en biomasse les plus élevées. Les variables morphologiques de l'ENO et de l'EPB n'ont pas été influencées par les amendements alors que les BP ont eu un effet négatif sur la biomasse des ALC. Le LB semble avoir affecté à la baisse les concentrations de certains éléments nutritifs au niveau du sol, particulièrement en présence du mélange herbacé bas. Pour ce qui est de la concentration foliaire en éléments nutritifs, l'EPB a bénéficié de l'application de BP et de LB alors que l'ALC et l'ENO ont réagi différemment à l'application de BP. Le mélange d'herbacées est le facteur qui a eu le plus d'impact sur la croissance et le statut nutritif des plants ainsi que sur la fertilité générale des sols. Dans un contexte de lutte aux changements climatiques, les résultats montrent qu'il est possible d'utiliser des espèces ligneuses pour végétaliser des parcs à résidus miniers non générateurs acides afin d'en faire des puits de carbone.
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Les parcs à résidus miniers sont une conséquence de l'exploitation des ressources minérales. Leur mise en place entraine un changement d'affectation des terres important, mais heureusement le reboisement de certains parcs à résidus miniers peut être envisagé pour retourner ces sites à leur état initial. Comme le substrat des parcs à résidus présentent des propriétés bio-physico-chimiques peu propices à la mise en place d'un couvert arbustif ou arborescent, la présente étude vise à déterminer les modalités d'aménagement les plus favorables pour assurer la revégétalisation adéquate de ces sites. Pour ce faire, un dispositif expérimental a été mis en place sur le parc à résidus miniers du Mont-Wright (ArcelorMittal, Fermont, Québec, Canada) afin de comparer : 1- l'effet de traitements préalables du résidus selon la méthode Norco et 2- deux types d'amendements organiques - les biosolides de papetière (BP) et l'humus forestier (Hf), sur les propriété physico-chimiques du résidu ainsi que sur la survie et la croissance de deux espèces ligneuses - Pinus banksiana et Alnus crispa. L'échantillonnage des sols et les mesures/observations sur les plants ont été effectués au début et à la fin de la première saison de croissance. Les analyses statistiques ont révélé qu'un amendement en humus forestier favorise la survie des espèces ligneuses. En plus de l'effet bénéfique sur les végétaux, cet amendement a augmenté les concentrations en P, K, Ca, Mg et en Fe dans l'environnement racinaire des plants. L'ajout d'humus forestier a réduit significativement la masse volumique apparente du sol, la saturation en bases (S.B.) ainsi que le pH. Les sols amendés d'Hf ont également démontré une concentration en C et N total ainsi qu'une activité microbiologique significativement supérieure comparativement aux autres amendements. Ces modifications des propriétés physico-chimiques suggèrent une capacité de support plus importante à long terme, en permettant de retenir les éléments nutritifs afin de les rendre disponibles pour la croissance des végétaux et des microorganismes. Cela favorise également la mise en place d'un couvert arbustif/arborescent laissant présager la reconstruction d'un couvert forestier pour ces territoires. Dans un contexte de changements climatiques, cela pourrait contribuer à la séquestration de quantités accrues de dioxyde de C par rapport au cours normal des affaires requis pour la végétalisation des parcs à résidus à la fin de vie de la mine.
Author: Sophie-Ann Renald
Author: Sophie-Ann Renald
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