L'université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) a créé cette année une nouvelle chaire industrielle exclusivement dédiée à la restauration des sites miniers. Cette chaire, qui s'étend jusqu'en 2020, bénéficiera d'un financement sur cinq ans de 2,5 millions $, dont 50 % seront fournis par le conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et les 50 % restant par des partenaires industriels de l'institut de recherche en mines et en environnement (IRME) UQAT-Polytechnique. La chaire a pour objectif de développer des stratégies de restauration efficaces qui limitent les impacts et les risques environnementaux. Elle poursuivra les efforts de la précédente chaire industrielle CRSNG Polytechnique-UQAT en environnement et gestion des rejets miniers, qui était en place de 2001 à 2012.

Bruno Bussière, directeur scientifique de l'IRME à l'UQAT et professeur spécialisé, entre autres, en gestion des rejets miniers et en restauration des sites miniers, est le titulaire de la nouvelle chaire industrielle. Pour l'institut de recherche en mines et en environnement, le site abandonné Manitou constitue un laboratoire idéal.

De tous les sites miniers abandonnés au Québec, Manitou est de loin le plus vaste et le plus problématique. Sur ce site de 200 hectares situé à 15 kilomètres de Val-d'Or, la terre craquelée évoque un désert coloré aux nuances allant du blanc parfait à l'orange foncé. Les résidus de roches sulfureuses génèrent des drainages miniers acides (DMA) qui libèrent des métaux lourds dans l'environnement, et plus précisément dans la rivière Bourlamaque à proximité, dont la vie aquatique a été totalement ravagée sur un segment de trois kilomètres en aval.

La mine Manitou de zinc et de cuivre a fermé ses portes en 1979 et a été prise en charge par le ministère de l'énergie et des ressources naturelles (MERN) après la faillite en 2003 du dernier détenteur des droits miniers. En 2006, le ministère a décidé de recouvrir le site de résidus exempts de sulfure provenant de la mine Goldex d'Agnico Eagle, située à 24 kilomètres du site Manitou. Il a commencé ses travaux de restauration la même année dans l'objectif de recouvrir les 11 millions de tonnes de résidus sulfureux. La chaire précédente avait mené des recherches sur ce site dans l'espoir de trouver le meilleur scénario de restauration. La première étape consistait à construire des fossés de drainage sur 10 kilomètres afin d'empêcher le contact des eaux non contaminées du bassin versant avec les résidus miniers.

Le projet original consistait à recouvrir l'intégralité du site avec une pulpe de résidus de Goldex constituée à 45 % d'eau, de manière à ce qu'elle s'écoule au travers des résidus contaminés et qu'elle surélève la nappe phréatique. Après un certain temps, la nappe phréatique finirait par totalement submerger ces résidus, empêchant ainsi leur contact avec l'air et par là même l'oxydation.

De tous les sites miniers abandonnés au Québec, Manitou est de loin le plus vaste et le plus problématique. Valerian Mazataud

Toutefois, ce scénario a dû être révisé suite à la fermeture soudaine de Goldex en 2011 en raison de problèmes liés à la stabilité et à l'infiltration d'eau dans la mine. Après sa réouverture en 2014, le nombre de tonnes de résidus disponibles à Goldex a été revu à la baisse. « Au centre du parc à résidus miniers de Manitou, nos calculs montraient que l'on ne pourrait pas suffisamment surélever la nappe phréatique pour qu'elle submerge les résidus », expliquait M. Bussière, qui travaille sur le site depuis les années 1990, à l'époque dans le cadre de ses études à l'UQAT, et a contribué aux travaux de restauration de 2006. « Il a donc fallu convaincre le ministère de changer de méthode. »

La décision finale n'a pas encore été prise, mais le plan vise désormais à construire une barrière capillaire à plusieurs couches au cœur du site. Cette dernière consistera en trois couches de granulométrie différente qui devraient empêcher l'oxygène d'atteindre les résidus de roches sulfureuses de Manitou. Goldex se chargera de fournir les roches stériles qui serviront à créer les couches.

D'après M. Bussière, les planificateurs chargés de la restauration des sites miniers devraient toujours envisager l'utilisation de résidus et de roches stériles provenant de mines en exploitation. « En temps normal, Goldex aurait simplement cherché à évacuer ses résidus de la manière la plus simple et la moins coûteuse », indiquait M. Bussière. « La société aurait construit un nouveau parc à résidus, et nous aurions recherché des matières naturelles sur d'autres sites. Ainsi, en plus de réhabiliter le site Manitou, nous aurions également dû restaurer ces sites-là. » Selon lui, les mines qui génèrent des résidus exempts de sulfure représentent un atout inestimable pour les travaux de restauration.

Sur les 713 sites miniers abandonnés au Québec, 213 étaient en exploitation. Les autres étaient des sites d'exploration ou des sites déjà réhabilités. Le coût total de la restauration de tous les sites dont se charge la province s'élève à 1,2 milliard $. Le projet de restauration du site minier Manitou coûte à lui seul 50 millions $ et se poursuivra jusqu'à la fermeture prévue de Goldex en 2024.

Les difficultés liées à la végétalisation 

L'IRME ne se concentre pas uniquement sur des sites sulfureux très contaminés tels que Manitou ou la mine Principale, un site de 400 hectares situé près de Chibougamau, dans le nord du Québec. Il s'efforce également de trouver des moyens efficaces de végétaliser les parcs à résidus et les roches stériles, même ceux qui ne génèrent pas de DMA. Les réglementations au Canada imposent aux sociétés minières de planter un couvert végétal pérenne suite à la fermeture d'une mine.

Depuis 2010, Marie Guittonny-Larchevêque, professeure à l'IRME, réfléchit aux meilleurs moyens de reboiser le parc à résidus et les roches stériles de la mine Canadian Malartic au Québec. La phase de production commerciale à la mine d'or a commencé en 2011 et la mine a entrepris la restauration progressive de son site en 2013. La même année, M^me Guittonny-Larchevêque a entamé une série d'expériences de reboisement sur les pentes abruptes du site.

« Nous savons plus ou moins comment végétaliser les zones plates », déclarait-elle. « Par contre, peu de recherches ont été menées sur la végétalisation des pentes. Il faut limiter l'impact de l'érosion ; sans végétation adaptée pour le stabiliser, le sol que vous installez à grands frais risque de s'affaisser. »

L'une des solutions communes consiste à planter sur les pentes des plantes herbacées à croissance rapide telles que le trèfle, la fétuque ou l'ivraie. Le problème est que ces espèces herbacées ne sont souvent pas propices à la plantation d'arbres. M^me Guittonny-Larchevêque a donc décidé de planter directement des peupliers à croissance rapide, dans l'espoir que leurs racines se fixent rapidement dans le sol et limitent l'érosion, et que d'autres espèces d'arbres puissent s'y établir naturellement. Jusqu'à présent, les peupliers se développent bien, mais il faudra mener des recherches plus poussées avant de savoir si l'institut pourra atteindre ses objectifs de reboisement sur le long terme, indiquait-elle.

La restauration des sites miniers en est à ses balbutiements et les chercheurs n'ont pas encore beaucoup de recul. Il faudra du temps pour déterminer si ces techniques seront toujours efficaces dans 20, 50 ou 100 ans, d'où l'intérêt direct de l'industrie minière dans les travaux menés au titre de la chaire de recherche de l'UQAT.

L'IRME prévoit la formation de 20 stagiaires en premier cycle dans des disciplines liées à la restauration des sites miniers, et accueillera 16 étudiant(e)s de maîtrise, 7 doctorant(e)s et 2 post-doctorant(e)s. Tou(te)s auront accès aux sites miniers pour pouvoir mener leurs travaux de recherche.

« Les projets de restauration incluent la caractérisation des sols et des études préliminaires qui peuvent prendre du temps », expliquait M. Bussière. « Avant de nous atteler à des travaux plus approfondis, nous devons être sûr(e)s d'avoir trouvé la solution la plus durable. Nous ne pouvons pas nous permettre de reprendre les travaux depuis le début dans 20 ans. »