Principaux résultats concernant la contamination potentielle de l’eau potable

Chaque jour, à travers les États-Unis, les gens ouvrent leurs robinets pour un verre d’eau potable, mais peu pensent à l’origine de leur eau. Pour les millions de personnes qui vivent dans les zones urbaines, cette eau provient souvent de bassins versants éloignés, de zones terrestres qui canalisent les précipitations et la fonte des neiges vers les ruisseaux, les ruisseaux et les rivières. Cependant, la façon dont les humains utilisent les terres dans ces bassins versants peut affecter la qualité de l’eau qui parvient au système d’approvisionnement.

Des chercheurs du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) ont découvert un large éventail de contaminations potentielles dans les sources d’eau potable de surface des villes des États-Unis.

Leurs résultats, publiés dans Communication Nature, soulignent que le type et le degré d’activités humaines dans les bassins versants ont un effet majeur sur le niveau de contamination potentielle de l’eau potable. Les contaminants peuvent provenir de l’agriculture, de l’exploitation minière, des zones urbaines, des infrastructures de transport, du traitement des eaux usées et d’autres industries. Les données montrent également une grande diversité d’activités humaines dans les bassins hydrographiques sources à travers les États-Unis. Cela s’est traduit par des niveaux de contamination potentielle tout aussi variés.

« La plupart des grandes villes dépendent des eaux de surface pour leur approvisionnement en eau potable », a déclaré Sean Turner, scientifique au PNNL Earth et auteur principal de l’étude. « Cela rend la compréhension de ce qui se passe sur les terres des bassins versants extrêmement importante. Cependant, obtenir toutes ces données peut être compliqué car les villes apportent souvent de l’eau à partir de plusieurs sources. »

Nationalisation des données

En examinant les activités humaines dans tous les bassins versants qui agissent comme des sources d’eau potable, l’équipe a pu comparer la contamination potentielle globale dans différentes villes. Ils ont rassemblé des données disparates et accessibles au public pour pouvoir comparer différentes villes.

« Nous examinions les sites Web des services publics et les documents de planification de 116 villes pour compléter un ensemble de données préexistant, appelé Urban Water Blueprint, qui définit les emplacements des bassins versants sources pour toutes les villes », a déclaré Turner.

L’équipe a ensuite utilisé un outil qu’elle avait développé pour soutenir cette recherche, appelé gamut, pour relier les données sur l’activité humaine à la surface de la terre avec des simulations du ruissellement des bassins versants et du débit des rivières. Cela a permis à l’équipe d’examiner la contamination potentielle provenant à la fois des usines de traitement des eaux usées ou des sources ponctuelles et du ruissellement des terres aménagées ou des sources non ponctuelles. L’analyse s’est concentrée sur les eaux de surface plutôt que sur les sources souterraines d’eau potable.

Comparer différentes villes

Les chercheurs ont constaté que les villes les plus touchées sont principalement exposées à un seul des deux types de contamination potentiels. Très peu de villes avaient des expositions significatives à la fois aux sources ponctuelles et non ponctuelles. Par exemple, la plupart des villes du Midwest tirent leur eau de zones dominées par des terres cultivées. Cela les classe en bonne place pour la contamination non ponctuelle potentielle due au ruissellement agricole. Les villes présentant un fort potentiel de contamination par des sources ponctuelles ont tendance à puiser l’eau en aval des terrains urbains densément utilisés.

De toutes les villes à fort potentiel de contamination ponctuelle, Houston, au Texas, se classe en tête. Houston tire la majeure partie de son eau du lac Livingston, qui se trouve en aval de Dallas et de Fort Worth. Les eaux usées traitées de ces grandes zones urbaines se retrouvent dans le lac Livingston et, éventuellement, dans l’approvisionnement en eau de Houston.

Des Moines, Iowa, se classe au premier rang des villes potentiellement exposées à des niveaux élevés de contamination provenant de sources non ponctuelles, car presque toute l’eau qui entre dans l’approvisionnement en eau à Des Moines a une contamination potentielle de source non ponctuelle. Des Moines dépend de deux rivières pour son eau et dispose de sources d’eau alternatives limitées. Les deux rivières captent le ruissellement des terres cultivées entourant Des Moines, ce qui entraîne une contamination potentielle très élevée à partir de sources non ponctuelles.

Qu’est-ce qui réduit l’exposition d’une ville à une contamination potentielle ?

Peut-être sans surprise, l’équipe a constaté que les villes relativement peu exposées à une contamination potentielle ont des bassins versants sources avec des activités humaines minimales. Par exemple, de nombreuses villes de l’ouest des États-Unis tirent leur eau de bassins versants éloignés et montagneux. D’autres bassins versants peuvent également être intentionnellement protégés, avec des restrictions imposées sur l’utilisation des terres.

Certaines villes ont plusieurs bassins hydrographiques sources avec différents niveaux de contamination potentielle. Durham, en Caroline du Nord, par exemple, a des bassins versants primaires et un bassin versant secondaire pour une utilisation d’urgence uniquement. Ce bassin versant secondaire a moins de protections et des niveaux de contamination potentielle plus élevés.

« Ces résultats soulignent l’importance de comprendre comment les activités humaines dans les bassins versants de source peuvent entraîner un large éventail de problèmes de qualité de l’eau pour les villes américaines », a déclaré Jennie Rice, ingénieur système PNNL et chef de projet.