Cette étude cible le développement d’un modèle 3D pour la simulation des écoulements au sein des formations fluvioglaciaires (eskers et moraines) de l’Abitibi Témiscamingue. L’utilisation de la télédétection thermique est le pilier fondamental de ce projet. Les secteurs les plus susceptibles de contenir des zones de résurgence d’eau souterraine seront d’abord identifiés par télédétection satellitaire thermique à moyenne résolution (30 x 30 m). Des images thermiques à haute résolution (15 x 15 cm) seront collectées dans ces secteurs grâce à l’utilisation d’un drone DJI Matrice 200 afin de délimiter les zones d’exfiltration d’eau souterraine à la marge des eskers et moraines. L’esker Saint-Mathieu-Berry, situé à l’ouest de la ville d’Amos, est choisi comme premier site pour l’acquisition de données par drone en raison du suivi hydrogéologique y étant réalisé depuis plusieurs années. Les données de ce suivi permettront de calibrer les approches thermiques. Des essais seront ensuite réalisés au niveau d’autres formations fluvioglaciaires, et la délimitation des zones d’exfiltration de l’eau souterraine sera utilisée afin de contraindre un modèle hydrogéologique numérique qui sera construit dans GMS-MODFLOW. Finalement, une plateforme interactive et conviviale basée sur des technologies de webmapping sera développée pour la communication et la diffusion des résultats obtenus en faveur des instances responsables de la gestion et de l’aménagement du territoire. À terme, les résultats du projet permettront de mieux protéger les aquifères associés aux formations fluvioglaciaires de l’Abitibi-Témiscamingue dans le cadre de l’aménagement du territoire.

Ce projet de recherche cible le développement d’approches hydrogéophysiques en support à la modélisation des écoulements au sein des aires d’accumulation de rejets miniers. Le site Quémont 2 de Glencore Fonderie Horne, situé immédiatement au nord du périmètre urbain de la Ville de Rouyn-Noranda (Abitibi-Témiscamingue, QC), est visé pour l’acquisition de données. Les méthodes de terrain incluront l’acquisition de données radar (GPR) et de résistivité électrique pour la caractérisation des structures et de la stratigraphie des aires d’accumulation de rejets miniers et des formations géologiques périphériques. Ces informations serviront à définir la géométrie de modèles d’écoulement construits dans SEEP/W. Les deux approches géophysiques seront aussi déployées dans la perspective de documenter la position de la nappe d’eau souterraine et les propriétés physiques des rejets miniers, dont la porosité, la teneur en eau, la présence de fissures et la conductivité hydraulique. Des données de forage et de suivi hydrogéologique seront utilisées afin d’évaluer la validité des évaluations réalisées par approches géophysiques. Ces informations seront utilisées dans le développement du modèle d’écoulement. À terme, les résultats de l’étude fourniront des informations visant à optimiser l’utilisation de données géophysiques pour le développement de modèles hydrogéologiques en contexte minier.

Le drainage minier (DM) est de l’eau contaminée caractérisée par un pH variable et des concentrations en métaux, métalloïdes et sulfates supérieures aux critères réglementaires. La prévention de la formation du DM et la gestion responsable des eaux contaminées, représentent un défi environnemental majeur pour l’industrie minière. Les contaminants communs présents dans le DM soulèvent des préoccupations croissantes à cause de la toxicité pour la santé humaine, la faune et la flore. Le manganèse (Mn) est l’un de ces contaminants « émergents », dont le comportement chimique complexe et les connaissances insuffisantes sur les conditions optimales limitent l’efficacité de son traitement dans le DM. Les systèmes de traitement passif actuels enlèvent le Mn via des processus physiques, chimiques ou biologiques, mais sa mobilité est influencée par le pH et le potentiel d’oxydoréduction. Des conditions inappropriées inhibent sa précipitation ou provoquent sa remobilisation en solution sous forme de Mn(II). L’enlèvement du Mn dans le DM est donc généralement réalisé après celui des autres éléments métalliques ou des composés inhibiteurs, ce qui nécessite une seconde unité de traitement pour permettre une oxydation et une précipitation efficaces. Dans ce contexte, l’objectif général de ce projet est d’évaluer les mécanismes d’incorporation du Mn à la phase solide lors du traitement du DM et de déterminer si l’immobilisation est stable à long terme sur des échantillons post-traitement passif du DM. Les travaux de recherche réalisés vont permettre de caractériser et d’évaluer le comportement géochimique du Mn dans le milieu naturel, sur des échantillons de sédiments issus de la rivière Harricana en Abitibi-Témiscamingue. Des analyses minéralogiques, physico-chimiques, ainsi que des essais lixiviation et de spéciation des métaux seront réalisés. Les conditions de formation des solides à base de Mn dans les eaux naturelles et lors du traitement du DM seront ainsi déterminées. Les résultats obtenus vont permettre l’avancement des connaissances sur les processus d’immobilisation et de relargage potentiel du Mn dans le DM.