René Lefebvre

Projet en cours

Ressources en eau souterraine en Montérégie ouest
Le MELCCFP a mandaté l’INRS pour la réalisation de travaux de caractérisation en Montérégie ouest. Ces travaux ont permis d’estimer l’usage actuel de l’eau souterraine et les effets des changements climatiques sur la recharge dans la région et en amont du site des anciennes lagunes de Mercier. Ces travaux ont ainsi confirmé l’usage intense des ressources en eau dans la région. Des travaux subséquents ont impliqué une modélisation à l’échelle régionale pour évaluer les effets potentiels des prélèvements régionaux d’eau souterraine et des changements climatiques. Ces travaux ont été réalisés de façon concertée avec un projet parallèle réalisé par l’Université Laval. Le mandat de l’INRS a pour but de bien comprendre la nature et la dynamique des ressources en eau souterraine de la région d’étude tandis que le projet de l’Université Laval a pour but d’intégrer les besoins des acteurs de l’eau régionaux dans le choix du scénario, en considérant l’évolution future de ces besoins, notamment pour le développement économique de la région, et les objectifs de gestion durable de ces ressources, qui font l’objet de fortes pressions. Les travaux ont impliqué le développement d’un modèle numérique d’écoulement régional qui a permis 1) de mieux comprendre le système aquifère régional, 2) d’évaluer l’effet des prélèvements actuels d’eau souterraine sur le niveau de la nappe, 3) d’anticiper l’effet que pourraient avoir les conditions climatiques futures sur la recharge des nappes, et 4) de représenter l’effet que pourraient avoir différents scénarios d’exploitation future de l’eau souterraine sur le niveau de la nappe.

Projets terminés

Bulletin sur l’état des nappes au sud du Québec
Dans le cadre des plans d’action sur les changements climatiques 2006-2012 et 2013-2020, le Ministre a déployé, depuis 2007, le Réseau de suivi des eaux souterraines du Québec (RSESQ). Ce réseau vise à recueillir les données permettant d’évaluer l’effet des changements climatiques sur les eaux souterraines au Québec. Ces données ont aussi le potentiel d’améliorer la prévision des débits des cours d’eau et leur projection en climat futur, particulièrement en période d’étiage. Depuis 2017, des travaux de recherche réalisés par l’INRS ont permis de développer des méthodologies d’analyse des données du RSESQ et de définir les processus requis pour les intégrer aux opérations du RSESQ. Des travaux ont aussi permis de définir le concept d’un Bulletin biannuel dont le but serait de définir l’état du niveau des eaux souterraines par rapport à leurs niveaux historiques, la tendance à la hausse ou à la baisse de ces niveaux, et de faire la prévision quelques mois à l’avance de la récession estivale du niveau des nappes. Ce Bulletin permettrait ainsi de transformer les données acquises par le Réseau de suivi des eaux souterraines du Québec (RSESQ) en information plus facilement exploitable par les utilisateurs de l’eau souterraine, notamment les gestionnaires de réseaux d’approvisionnement alimentés par de l’eau souterraine. L’objectif général du présent mandat est de réaliser les travaux nécessaires à la diffusion du premier Bulletin couvrant le Sud du Québec au printemps 2022, tout en procédant à certaines améliorations de la démarche.

Projet de connaissances sur les eaux souterraines en Estrie (PACES Estrie)
Le PACES Estrie a pour objectif général de dresser un portrait des ressources régionales en eau souterraine qui représentent une source d’approvisionnement en eau importante pour la région de l’Estrie. Le projet va fournir la base de connaissances requise pour assurer la gestion durable de la ressource. Le PACES Estrie est soutenu par le MELCC et il profite aussi de l’appui financier et de l’implication des six municipalités régionales de comté (MRC) comprises dans la région d’étude : Coaticook, Haut-Saint-François, Granit, Val-Saint-François, Memphrémagog et Sherbrooke. La région d’étude de 10 690 km² couvre tout le territoire du bassin versant du moyen et du haut Saint-François ainsi que la partie amont du bassin versant de la rivière Chaudière. La réalisation du PACES Estrie implique ainsi deux organismes de bassin versant (OBV), soient le COGESAF et le COBARIC. Le projet sera réalisé sur une période de trois ans entre 2018 et 2021. En plus des livrables requis par le MELCC, des travaux de maîtrise seront réalisés sur des problématiques d’intérêt régional et un accompagnement sera offert aux municipalités qui doivent se conformer aux exigences du Règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection (RPEP) par rapport à leurs sources d’approvisionnement en eau. Plus de détails sur le projet sont donnés sur le site Internet du COGESAF.
Financement : Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MELCC) et 6 MRC de la région d’étude
Collaborateurs : Julie Grenier (COGESAF), Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ), Fédération régionale de l’Union des producteurs agricoles (UPA), Réseau québécois sur l’eau souterraine (RQES), Olivier Caron (Illinois Geological Survey), Michel Parent (Commission géologique du Canada), Observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes (OSUR, France)

Indicateurs de l’état des ressources en eau souterraine sous l’effet du climat et de leur exploitation
L’objectif général du projet est de développer des outils permettant de dériver des indicateurs de l’état des ressources en eau souterraine et de faire un suivi de l’effet du stress sur cette ressource, qu’il soit causé directement ou indirectement par les changements climatiques. Ces indicateurs seront surtout tirés des niveaux d’eau mesurés par le Réseau de suivi des eaux souterraines du Québec (RSESQ) du MELCC, mais aussi des données et cartes issues des projets PACES. Le projet proposé vise la région sur la rive sud du Saint-Laurent où quatre projets PACES ont été réalisés (Montérégie Est, Nicolet – Bas-Saint-François, Bécancour et Chaudière-Appalaches). Le projet s’intéressera d’abord à la Montérégie Est où les données disponibles le permettent déjà et où une recherche doctorale a été réalisée. La seconde année permettra d’étendre les travaux à la plus grande partie possible de la rive sud du Saint-Laurent. Ce projet comprend cinq volets : 1) conditions entourant les puits du réseau et indicateurs d’exploitation (année 1); 2) conditions des puits de surveillance (année 1); 3) outils pour l’exploitation des données de surveillance (années 1 à 3); 4) extension aux autres régions de la rive sud du Saint-Laurent (année 2); 5) gestion du réseau de suivi des niveaux d’eau (année 3). Dans le cadre de ce projet, Ronan Abhervé a réalisé en 2018-2019 une maîtrise de recherche dans le cadre du programme bidiplômant entre l’OSUR et l’INRS. Cette maîtrise avait pour but de mieux caractériser l’impact des liens aquifères-cours d’eau dans le bassin de la rivière Yamaska, notamment sur les refuges thermiques influençant les écosystèmes et sur les débits d’étiage des cours d’eau affectant les prises d’eau de surface municipales. Ces travaux ont impliqué la réalisation de modèles numériques de sous-bassins versants où les relations entre l’aquifère rocheux régional et les cours d’eau ont différentes caractéristiques allant d’un lien direct jusqu’à un relatif isolement relié à la présence de dépôts meubles peu perméables entre le cours d’eau et l’aquifère rocheux. Ces modèles locaux vont être intégrés dans le modèle numérique régional du bassin versant de la rivière Yamaska développé par la Commission géologique du Canada représentant de façon intégrée l’écoulement de surface et souterrain. Ces travaux vont ainsi permettre d’évaluer aussi l’effet de l’échelle et du niveau de détail des modèles numériques sur la représentation de l’impact des relations entre les aquifères et les cours d’eau.
Financement : Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre le changement climatique (MELCC)
Collaborateurs : Marie Larocque (UQAM), René Therrien (Université Laval), Daniel Paradis (Commission géologique du Canada), Jean-Raynald de Dreuzy (OSUR, France), André St-Hilaire (INRS) et Joshua Blaser (OBV Yamaska)

Caractérisation et modélisation de l’hétérogénéité dans les systèmes aquifères locaux et régionaux
L’hétérogénéité et l’anisotropie des aquifères contrôlent l’écoulement de l’eau souterraine et la migration des contaminants, mais la caractérisation de la distribution spatiale hétérogène des propriétés hydrauliques représente un défi majeur. Les travaux doctoraux réalisés par Aymen Nefzi dans le cadre de ce programme de recherche ont pour but d’évaluer le potentiel des levés tomographiques hydrauliques et géophysiques pour améliorer les capacités de caractérisation de l’hétérogénéité et anisotropie des aquifères granulaires. Ses travaux vont notamment porter sur l’évaluation du potentiel de la tomographie hydraulique oscillatoire. La tomographie est une méthode de caractérisation impliquant l’émission d’un signal à un puits et le captage de ce signal à plusieurs niveaux dans un autre puits. La tomographie peut être réalisée par des méthodes hydrauliques ou géophysiques. L’inversion des mesures faites entre les puits permet de définir la distribution spatiale des propriétés physiques ou hydrauliques entre les deux puits et d’ainsi caractériser l’hétérogénéité et l’anisotropie de ces propriétés. Des travaux ont aussi été entrepris pour estimer le flux d’eau souterraine à partir de mesures actives de température avec de la fibre optique installée par enfoncement dans un aquifère granulaire. Ces travaux ouvrent des possibilités nouvelles pour la caractérisation de l’hétérogénéité des aquifères granulaires et la calibration des modèles numériques représentant l’écoulement dans ces aquifères.
Financement : Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG)
Collaborateurs : Daniel Paradis (Commission géologique du Canada) et Olivier Bour (Observatoire des Sciences de l’Univers de Rennes, OSUR, France)

Laboratoire international associé (LIA) France-Québec RESO (REssources et SOciétés : Exploitation des ressources profondes et protection des ressources de surface : rapports entre sciences et décisions
L’objectif du projet est de comprendre et de caractériser les impacts environnementaux potentiels du développement des nouvelles ressources géologiques (eaux souterraines, géothermie, hydrocarbures, métaux…). L’intégration des savoir-faire au sein de deux grands champs des sciences quantitatives, d’une part, et des sciences humaines, d’autre part, est requise pour développer les connaissances sur les ressources géologiques émergentes et leurs liens avec les écosystèmes de surface, mais aussi pour éclairer les débats publics et soutenir les orientations des états face aux nombreuses questions posées par l’exploitation de ces ressources. Ce LIA permettra de mener des investigations sur trois axes de recherche : 1) Savoirs, production des connaissances et processus décisionnels : il s’agit tout d’abord d’analyser les différentes perceptions de ces ressources au sein de la société et les représentations que les différents groupes sociaux en font; de comprendre le fonctionnement des systèmes (géologiques, biologiques) qui les abritent et les processus décisionnels qui vont conditionner leur exploitation. 2) Notions de réservoirs, de ressources et de durabilité des ressources : les ressources profondes sont liées à des réservoirs géologiques et à de nombreux processus qui sont très peu connus et qu’il est impératif de caractériser. La notion de ressources renouvelables est également en soi une question tant d’ordre quantitatif que social, du fait de l’acception par la société des notions mêmes de ressource et de durabilité. L’exploitation de ces ressources soulève également des questions du point de vue de la quantification des besoins et en termes de leur impact environnemental, notamment sur la santé. 3) Construction des politiques publiques, mobilisations : Les ressources doivent être analysées du fait de conflits liés à un multi-usage de ces ressources, mais également de phénomènes de mobilisation et de contestation qui soulignent le besoin de l’intégration des populations dans les processus de décision. Les travaux devront ainsi permettre de produire des résultats intégrables dans une stratégie de communication/vulgarisation scientifique.
Partenaires au Québec : INRS, Commission géologique du Canada, Université Laval, UQAT
Partenaires en France : Universités de Rennes 1 et de Rennes 2, CNRS, BRGM

Activités scientifiques

• Entre 2015 et 2017, membre du Comité scientifique international de l’Université Amadou Mahtar MBOW (UAM) de Dakar, Sénégal, qui accompagne la mise en oeuvre du projet pédagogique et scientifique de l’UAM. .
• Reconnaissance pour la qualité des révisions d’articles par l’éditeur de la revue de l’AGU Water Resources Research en 2014, Alberto Montanari (2014 Editor’s Citation for Excellence in Refereeing).
• Prime au mérite du secteur des sciences de la terre de Ressouces naturelles Canada pour avoir contribué au développement du programme de recherche en hydrogéologie du CGQ, mai 2000.
• Prix du chef de la Fonction publique du Canada pour les responsables du projet d’hydrogéologie régionale des aquifères fracturés des Basses-Laurentides (AFSOQ), catégorie « Excellence en prestation de services – Travailler en collaboration », décembre 2002.
• Président du comité exécutif de la section Hydrogéologie et membre de l’exécutif de la Société canadienne de géotechnique de 2003 à 2005.
• Membre du comité 09 (Sciences de la terre – Environnement) du Conseil de recherche en sciences naturelles et génie de 2005 à 2008.
• Membre du conseil d’administration de l’INRS depuis 2007.
• Prix d’excellence en recherche de l’INRS en 2003, reçu conjointement avec le professeur Richard Martel.

Diplômé(s) et anciens stagiaires postdoctoraux

Enseignement

Réhabilitation in situ des contaminants organiques (GEO9602)

Principes et application des notions reliées à la contamination des sols et des aquifères et à leur réhabilitation, avec une emphase sur les contaminants organiques immiscibles.