Influence de la végétalisation sur le bilan hydrique d'un recouvrement barrière à l'oxygène utilisé pour contrôler le drainage minier acide

« RÉSUMÉ : Les recouvrements avec nappe phréatique surélevée (NPS) font partie des diverses méthodes développées ces dernières décennies pour contrôler le drainage minier acide associé aux installations de stockage de résidus miniers. L’efficacité et le bilan hydrique de ces systèmes de recouvrement sont étroitement liés. La végétation est connue comme un élément interférant sur le bilan hydrique des recouvrements en influençant des processus tels que l’évapotranspiration et la rétention d’humidité dans les matériaux du recouvrement, en pompant l’eau à travers les racines et en modifiant les propriétés des matériaux colonisés. La présente étude visait à évaluer l’impact de la colonisation racinaire de deux types de végétation (plantes herbacées et ligneuses) sur le bilan hydrique et les propriétés hydrogéologiques de différentes configurations de recouvrement NPS dans un contexte de climat humide. L'étude a été réalisée à l'aide de six cellules expérimentales de type lysimètres volumiques en forme de pyramides tronquées inversées, avec une couche de 1 m de résidu générateur d'acide au fond, recouverte d'une couche de 0,5 m d'épaisseur de résidus silteux désulfurés comme couche de barrière à l’oxygène (couche fonctionnelle), puis d’une couche de mort-terrain non argileux à grains fins de 0,3 m d'épaisseur en surface. Le premier objectif était d'évaluer l'effet de différents types de végétation et de l’ajout de couches de matériaux supplémentaires sur le bilan hydrique de ce système de recouvrement pendant la saison de croissance. À cette fin, le bilan hydrique a été mesuré sur cinq cellules, incluant une cellule témoin sans végétation, et quatre cellules végétalisées (une avec herbacées agronomiques et trois avec saule à croissance rapide). Parmi les trois cellules plantées de saules, deux comportaient une couche supplémentaire (sable ou boues de traitement des eaux acides – HDS) entre mort-terrain et résidus désulfurés. Les données hydrogéologiques (teneur en eau et succion dans les couches, position de la nappe phréatique dans les cellules) et les données de précipitations ont été collectées au cours de trois saisons de croissance successives après la végétalisation (c.a.d. 2019, 2020 et 2021). L’évolution de la végétation aérienne et souterraine a également été surveillée. Il a été constaté que pour tous les scénarios testés, l’évapotranspiration était la principale composante du bilan hydrique, avec une part de 79 à 98 % des précipitations cumulées. La végétation herbacée s'est avérée fournir une option plus sûre pour la performance du recouvrement que la végétation ligneuse, gardant les résidus Goldex plus saturés pendant toute la période d'étude (le degré de saturation moyen, 0.6<Sr<1) et la nappe phréatique plus haut dans la cellule (principalement dans la couche de résidus Goldex). Cependant, en présence de saules, la nappe phréatique se trouvait la plupart du temps dans la couche de résidus réactifs Doyon et le Sr dans la couche de résidus Goldex variait entre 0.4-0.9. L'augmentation de l'épaisseur du système de recouvrement en ajoutant une couche de boues HDS à grains fins au-dessus de la couche fonctionnelle a stimulé la croissance des saules, abaissé la position de la nappe phréatique ainsi que le Sr dans les résidus Goldex. L'ajout d'une couche de bris capillaire à grains grossiers a augmenté la part de percolation.»