Cost-effectiveness Analyses of Agricultural Beneficial Management Practices to Iimprove Water Quality Under Current and Future Climate Conditions

Les polluants provenant des sources non ponctuelles sont parmi les principaux contaminants des eaux dans de nombreux bassins versants dans le monde entier. En particulier, le ruissellement excessif de nutriments dû aux activités agricoles majeures est à l'origine de la dégradation de la qualité de l'eau dans plusieurs bassins versants en Amérique du Nord. L'une des solutions les plus utilisées pour améliorer la qualité de l'eau dans ces régions est de mettre en œuvre des pratiques de gestion agricole bénéfiques (PGB). La préparation d'un plan efficace de gestion de la qualité de l'eau dépend de l'efficacité des PGB et de leurs coûts de mise en œuvre. Cependant, une évaluation complète des PGB agricoles n'est pas disponible à différentes échelles spatiales. En outre, l'efficacité des PGB est fréquemment étudiée dans des conditions climatiques historiques; tandis que le changement climatique est susceptible d'avoir un impact négatif sur la dynamique des nutriments et l'efficacité des PGB.

Abstract

Non-point source pollutants are among the main contributors to water pollution in many watersheds all over the world. In particular, excessive nutrient runoff from agricultural areas is the main cause of water quality degradation in multiple North America's watersheds. One of the common solutions to improve water quality in these areas is to implement agricultural Beneficial Management Practices (BMPs). Selection of water quality management plans not only depends on the effectiveness of BMPs but also on their cost of implementation. However, a comprehensive assessment of agricultural BMPs is not available across various spatial scales. Moreover, the effectiveness of the BMPs is often assessed under the historical climate conditions; while changes in climate can affect the nutrients dynamics and the performance of BMPs in the future. This study presents new sets of analyses to assess the cost and effectiveness of agricultural BMPs under historical and changing climate conditions and to propose optimal BMPs under uncertain futures. The analyses were carried out in the Qu'Appelle River Basin (QARB), a typical watershed in the Canadian Prairies.