Intégrer les connaissances traditionnelles des communautés cries dans la végétalisation tout en maintenant la performance technique de la restauration sur un parc à résidus miniers.

Cissé, Mohamed Kadiatou (2023). Intégrer les connaissances traditionnelles des communautés cries dans la végétalisation tout en maintenant la performance technique de la restauration sur un parc à résidus miniers. (Thèse de doctorat). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1554

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Résumé

L’implication des communautés autochtones et la prise en compte de leurs connaissances traditionnelles dans la planification du processus de restauration des sites miniers, incluant la végétalisation, sont récentes et peu étudiées. En effet, en dehors de l’existence de quelques lignes directrices, il existe encore très peu d’études sur le sujet. Pourtant, la documentation des attentes des communautés autochtones vis-à vis des processus de restauration minière (incluant la végétalisation) s’avère nécessaire pour un développement minier responsable. Par ailleurs, les quelques travaux disponibles sur l’effet de la végétation sur des recouvrements miniers n’ont pas été effectués pour vérifier la compatibilité des attentes des communautés autochtones et du maintien de la performance technique de la restauration.
De plus, dans un écosystème forestier boréal, il peut s'écouler plusieurs décennies (voire des centaines d'années) avant que la succession naturelle des plantes n'établisse des forêts matures sur des recouvrements utilisés dans la restauration minière. Toutefois, la restauration de sites miniers avec ces recouvrements est une pratique relativement récente; les techniques modernes de restauration n’ont commencé à être utilisées qu'au cours des 30 dernières années. L’absence d’études de suivi multidécennales est donc un obstacle à la compréhension des effets des forêts matures sur la performance des recouvrements construits. Or, les recouvrements sont censés être efficaces pendant des centaines d’années. Peu d'études antérieures ont documenté l'évolution de la performance des recouvrements par rapport aux processus écologiques. Les modèles numériques actuels utilisés pour prédire l'hydrogéologie non saturée des recouvrements peuvent intégrer les effets de la végétation, mais les changements environnementaux à long terme, le développement du sol et la succession écologique ne sont généralement pas pris en compte. Or, la capacité à prédire comment les changements écologiques pourraient affecter la performance des recouvrements est cruciale.
Afin de traiter ce sujet de recherche, le cas d’étude de la mine Éléonore est utilisé. Cette dernière est située sur le territoire Cri (dans la zone boréale du Nord du Québec, au Canada). Les Cris sont ainsi impliqués dans la restauration du site minier. Le parc à résidus miniers (PAR), situé sur le territoire du maitre de trappe du VC-29, sera restauré avec un recouvrement multicouche et végétalisé conformément à la règlementation. Or, le maitre de trappe du VC-29 (gardien du territoire) priorise la végétalisation sur les recouvrements avec des plantes qui pourraient avoir un enracinement assez profond. Ces plantes et leur enracinement doivent être compatibles avec la performance technique du mode de restauration.
Ainsi, ce projet de recherche vise à concilier la vision des communautés autochtones cries de la végétalisation et la restauration technique d’un parc à résidus miniers (PAR) en prenant en compte leurs connaissances traditionnelles et la performance des recouvrements multicouches à long terme en présence de végétation forestière mature. Ses principaux axes de recherche sont: (1) documenter la vision des Cris pour le scénario de végétalisation d’un parc à résidus miniers et la perception des autres parties prenantes vis-à-vis de leur vision, (2) vérifier la compatibilité de la vision des Cris et du maintien de la performance technique de la restauration (option 1 du recouvrement envisagé par la mine), à long terme et (3) vérifier la compatibilité de la vision des Cris et du maintien de la performance technique de la restauration (option 2 du recouvrement envisagé par la mine), à long terme.
Pour traiter ces axes de recherche et atteindre l’objectif principal visé dans cette thèse, l’approche méthodologique adoptée consista, pour l’axe 1, à mener des enquêtes auprès des parties prenantes. Ainsi, des entretiens semi-structurés ont été organisés avec le maître de trappe du VC-29, pour connaître les espèces végétales qu’il priorise dans le scénario de végétalisation du PAR, et avec la mine Éléonore, le Gouvernent de la Nation crie, le ministère des Ressources naturelles et des Forêts d u Québec et le ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les Changements climatiques, de l a Faune et des Parcs du Québec pour connaitre leurs perceptions de la vision du maitre de trappe du VC-29 du scenario de végétalisation du PAR. Enfin, pour les axes 2 et 3, des investigations quantitatives ont été réalisées dans des analogues naturels de recouvrements multicouches pour vérifier la quantité et le type de racines (des plantes ciblées par le maître de trappe du VC-29) qui atteignent les couches vulnérables du recouvrement. Les résultats de l’axe 1 ont montré que toutes les parties prenantes sont d’accord sur l'importance d’impliquer les Cris et d'intégrer leurs connaissances traditionnelles dans le processus de végétalisation du PAR, bien que cela ne soit pas exigé par le gouvernement du Québec. Par ailleurs, des visions différentes du scenario de végétalisation du PAR furent montrées par les résultats. En effet, sur la base de ses connaissances traditionnelles, le maître de trappe du VC-29 préfère utiliser uniquement du pin gris comme stratégie de gestion des risques pour détourner les animaux du PAR restauré, car il pense que les PARs sont des zones contaminées. Tandis que d'autres parties prenantes (la mine et le gouvernement du Québec) accordent la priorité aux aspects techniques de la restauration du PAR afin d'assurer l'intégrité du recouvrement (éviter l'érosion et les racines profondes des plantes, notamment), et ce, pour contrôler la propagation des contaminants, à court et à long terme.
Pour les axes 2 et 3, des critères pour vérifier l'analogie entre un recouvrement multicouche construit et son analogue naturel ont été d’abord développés (en particulier, le niveau de la nappe phréatique, les propriétés hydrogéologiques des matériaux et le contraste requis entre ces propriétés). Pour l’axe 2, les systèmes racinaires de neuf pins gris matures (âgés de 77 à 119 ans) et de quatre épinettes noires matures (une des espèces dominantes dans la zone boréale, âgées de 7 6 à 94 ans) furent étudiés sur du sable bien drainé dans les environs du site minier d’Éléonore. Ce substrat fut utilisé comme analogue de la couche grossière placée sur celle de faible perméabilité d’un recouvrement multicouche (option 1 du recouvrement envisagé par la mine). La profondeur maximale d'enracinement et la colonisation racinaire le long du profil du sol furent caractérisées par espèce. Les résultats obtenus ont montré que la profondeur maximale d'enracinement du pin gris et de l’épinette noire était de 100 cm et 60 cm, respectivement. L’occurrence et la densité des racines des deux espèces, ainsi que le RLD (Root Length Density ; densité de longueur de racines) du pin gris, étaient principalement concentrées (> 80 %) dans les 30 premiers centimètres du sable.
Pour l’axe 3, le système racinaire de neuf pins gris matures (âgés de 61 à 89 ans) furent étudiés sur du sable placé sur une couche de silt (utilisé comme analogue d’un recouvrement multicouche de type couverture à effets de barrière capillaire; CEBC; option 2 du recouvrement envisagé par la mine) à Saint-Mathieu d’Harricana, Amos, Québec. Ce site avait les mêmes conditions climatiques, pendant l’étude en 2021, que celles projetées sur le site minier Éléonore en 2100, sous l’effet des CC (RCP 8,5 ; modèle climatique CMIP5). Ainsi, la profondeur maximale d'enracinement des arbres et la colonisation racinaire le long du profil du sol ont été caractérisées. Les résultats obtenus ont montré que la profondeur maximale d'enracinement de l’espèce était de 1,6 m à partir de la surface du sol. Aussi, les racines du pin gris étaient capables de pénétrer la couche de silt, et ce, jusqu'à 120 cm. Par ailleurs, l'occurrence et la densité des racines ainsi que le RLD étaient principalement concentrées (> 90 %) dans les 50 premiers centimètres du sable.
Les résultats de cette étude ont donc permis de (a) documenter le processus de co-conception pour mieux intégrer les connaissances traditionnelles cries dans le scénario de végétalisation du PAR de la mine Éléonore et (b) de fournir des données utiles sur la colonisation racinaire à long terme des recouvrements (issues de l’utilisation, pour la première fois, d’analogues naturels de recouvrements multicouches) qui permettront de :
➢ ajuster l'épaisseur de la couche de protection à placer au-dessus de celle de faible perméabilité dans un recouvrement multicouche construit pour restaurer un PAR;
➢ ajuster l'épaisseur de la couche de protection à placer au-dessus de celle de rétention d’humidité dans une CEBC;
➢ insérer des données racinaires réalistes à long terme dans les modèles permettant de prédire la performance des recouvrements multicouches.
Finalement, ce travail multidisciplinaire élargi a permis de développer un modèle d’approche intégrant des considérations de savoir traditionnel aussi bien que d’ingénierie de la restauration pour répondre à des enjeux de performance à long terme de la restauration d’un parc à résidus miniers en territoire cri.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Thèse de doctorat)
Directeur de mémoire/thèse:	Guittonny, Marie
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Bussière, Bruno et Keeling, Arn
Informations complémentaires:	Institution en extension : Polytechnique Montréal
Mots-clés libres:	Analogue naturel, connaissances traditionnelles, design de la couche de protection, intégrité des recouvrements multicouches, mine Éléonore, maitre de trappe du VC-29, végétalisation du parc à résidus miniers, système racinaire du pin gris.
Divisions:	Mines et eaux souterraines > Doctorat en génie minéral
Date de dépôt:	10 avr. 2024 19:02
Dernière modification:	10 avr. 2024 19:35
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1554

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