Pouvons-nous rendre les systèmes urbains d’approvisionnement en eau plus durables?

Au Canada, la grande majorité d’entre nous vit en milieu urbain. Mais à mesure que la densité des populations s’accroît, il en va de même pour la pression exercée sur les infrastructures urbaines. Quelle est la meilleure façon de gérer nos infrastructures hydrauliques afin d’offrir des solutions complètes durables et écologiques?

Les données du recensement nous indiquent que plus de 80 pour cent de la population canadienne vit en zone urbaine1. L’augmentation de la pression exercée par la population sur nos villes entraînera une sollicitation accrue des sources d’eau déjà limitées et des infrastructures de soutien. En raison des coûts élevés de construction de nouvelles infrastructures et du remplacement des infrastructures en mauvais état, nos systèmes d’approvisionnement en eau à grande échelle, qui sont parfois centenaires, ne peuvent pas être mis à niveau assez rapidement pour suivre le rythme.

Cependant, les aspects financiers ne sont pas les seuls sujets de préoccupation, car l’intensification urbaine s’accompagne habituellement de règlements environnementaux stricts qui privilégient l’amélioration du cycle de l’eau en milieu urbain, introduisent des considérations relatives aux changements climatiques et exhortent à une transition graduelle vers des collectivités à faibles émissions en carbone2. Il est donc essentiel que nous adoptions une approche globale plus objective et plus écologique pour évaluer et quantifier la durabilité à long terme de nos systèmes d’approvisionnement en eau en milieu urbain.

Métabolisme urbain

Le métabolisme urbain est un concept et un outil qui représente le débit et les fluctuations d’eau, de matériaux, d’énergie, de nutriments, de produits chimiques et de déchets qui entrent et sortent d’une région urbaine3 (voir Figure 1). De nombreuses études internationales nous apprennent que les processus métaboliques urbains consomment la plus grande quantité de ressources mondiales et produisent énormément de déchets, laissant une empreinte environnementale considérable5. Malheureusement, les systèmes urbains d’approvisionnement en eau sont également reconnus comme un agresseur majeur en raison des fuites d’eau et des pertes d’énergie associées, et ils contribuent donc à une non-durabilité mondiale5.

Afin de s’assurer que chaque goutte d’eau soit utilisée minutieusement pour assurer une stabilité financière à long terme et une durabilité environnementale, nos approches de planification et de conception devront passer d’un modèle linéaire traditionnel à une approche métabolique circulaire (voir les figures 2 et 3). L’approche métabolique circulaire représente une méthode à boucle fermée efficace en matière de ressources dans laquelle les déchets autrefois négligés sont traités comme une nouvelle ressource6.

Figure 1 Métabolisme urbain

Figure 2 Approche linéaire du métabolisme de l’eau

Figure 3 Approche circulaire du métabolisme de l’eau

Source d’eau durable

Nous pouvons commencer par considérer les sources d’eau disponibles à l’échelle locale, grâce à la réutilisation de l’eau de pluie, des eaux de ruissellement et des eaux usées. Ces sources font appel à des infrastructures flexibles et autonomes qui parcourent de plus courtes distances et ont le potentiel de diminuer l’empreinte écologique globale. Elles peuvent accomplir cela en réduisant la consommation de matériaux, d’énergie et de produits chimiques, en économisant sur les coûts de construction et en limitant les occasions de fuites et de pertes. De manière plus précise, les quatre groupes suivants de technologies distribuées peuvent être appliqués pour compléter l’infrastructure des eaux centralisée dans le cadre d’une approche métabolique circulaire et équilibrée :

  1. Gestion de l’alimentation et de la demande en eau. Sensibiliser les utilisateurs à la conservation de l’eau, instaurer des programmes de remise ou imposer des restrictions sur l’eau en période de sécheresse.
  2. Développement à faible impact (DFI) et infrastructures vertes (IV). Le DFI et les IV tendent à reproduire le cycle naturel de l’eau et réduisent ainsi les volumes d’eau de ruissellement, tout en augmentant l’infiltration dans le sol. De même, les DFI et les IV, comme les toits verts, les jardins pluviaux, les pavages perméables, les installations de biorétention et les toitures végétalisées, ont la capacité naturelle de capter et de réduire le CO2.
  3. Bâtiments verts. Ils sont munis d’appareils à haute performance (comme les toilettes à faible débit, le recyclage des eaux usées du bâtiment, la réutilisation des eaux usées et la récolte d’eau de pluie) afin de réduire la demande et la production de déchets.
  4. Gestion des eaux ménagères et technologies de réutilisation des eaux usées sur place. Le traitement des eaux usées sur place peut transformer les matières organiques en sol riche en carbone qui peut être utilisé pour enrichir les cultures, les jardins et les espaces verts. L’eau restante peut être recyclée pour des utilisations non potables, comme les toilettes, l’irrigation, les tours de refroidissement.

Mise en œuvre Bien que ces technologies aient été mises en œuvre de façon isolée partout au Canada, une approche réfléchie et intégrée de la planification urbaine doit devenir la norme afin de protéger nos ressources et de les utiliser le plus efficacement possible. La transition complète vers l’approche métabolique circulaire dans le secteur des eaux à l’aide de technologies décentralisées est essentielle pour répondre aux besoins urbains croissants et nécessitera des changements majeurs dans la façon dont nous planifions, concevons et finançons nos infrastructures7. Ces changements exigeront un leadership collaboratif de la part de l’industrie, du milieu universitaire et du gouvernement8. Nous devons résoudre les problèmes complexes liés à la gestion des eaux en milieu urbain de façon créative et sophistiquée, et travailler à l’intégration de futurs systèmes urbains d’approvisionnement en eau au Canada et ailleurs.

Références

  1. Statistique Canada https://www.statcan.gc.ca/fra/debut (consulté en février 2019)
  2. Plan de croissance de la région élargie du Golden Horseshoe de 2017
  3. BACCINI P., « A City’s Metabolism: Towards the Sustainable Development of Urban Systems. » Journal of Urban Technology (1997) vol. 4, No. 2, p. 27-39.
  4. KENNEDY C., J. Cuddihy, J. Engel-Yan, « The Changing Metabolism of Cities. » Journal of Industrial Ecology (2007) vol. 11, No. 2, p. 43-59.
  5. C4 https://www.c40.org/about (consulté en février 2019)
  6. The Johnson Foundation at Wingspread. « Optimizing the Structure and Scale of Urban Water Infrastructure: Integrating Distributed Systems. » RACINE, WI: The Johnson Foundation at Wingspread (2014)
  7. NOVOTNY V., J. Ahern, P. Brown, Water Centric Sustainable Communities, John Wiley and Sons, Inc. Hoboken, New Jersey (2010)
  8. Programme des eaux non potables de la ville de San Francisco, « A Guidebook for Implementing Onsite Water Systems in the City and County of San Francisco », ville de San Francisco, Californie (2015)

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