Baie de Guánica, Jardin de pluie de Porto Rico
Localisation
Baie de Guánica, Porto Rico
Le défi
Au cours des 40 dernières années, certains des récifs coralliens les plus étendus de Porto Rico ont connu une augmentation des événements de blanchissement des coraux et une diminution de la couverture de coraux vivants. Les récifs autour de Porto Rico sont gravement dégradés, les pires dommages se manifestant dans les récifs au large des grandes populations humaines (Warne et al. 2005). Les nutriments et les agents pathogènes associés aux eaux usées non traitées ou mal traitées ont été associés à des maladies à la fois dans les récifs coralliens et chez les humains.
Le bassin versant du Rio Loco se déversant dans la baie de Guánica est de 151 miles carrés, l'un des plus grands de Porto Rico. Au fur et à mesure que cette zone s'est développée, le ruissellement dans la baie a augmenté les nutriments et les sédiments jusqu'à environ 5 à 10 fois au-dessus des niveaux naturels (Ortiz-Zaya et al. 2005, Warne et al. 2005). Dans le cadre d'un projet plus vaste et plus complet d'évaluation des bassins versants et de suivi de la pollution, la pollution par les nutriments dans la baie de Guánica a été déterminée comme provenant principalement des eaux usées via les usines de traitement des eaux usées, des infrastructures qui fuient et parfois un manque de systèmes de traitement des eaux usées. Ces apports de nutriments mettent en danger l'environnement aquatique ainsi que les personnes qui utilisent et visitent la baie. Environ XNUMX% des habitants de la ville de Guánica sont des pêcheurs à plein temps, et plusieurs petites communautés de la région, notamment Papayo, Ensenada Honda et La Parguera, ont historiquement été d'importantes communautés de pêcheurs.
Une carte de la baie de Guánica, le long de la côte sud de Porto Rico et du bassin versant du Rio Loco environnant, identifie les endroits exposés à la pollution par les eaux usées. Les indicateurs comprennent l'ammoniac, les détergents, E. Coli, Enterococcus et chlorophylle a. Photo © Ridge to Reefs et Protectores de Cuencas
Un hôtel côtier de 27 chambres dans la baie de Guánica a été identifié comme une source de pollution par les eaux usées lors des enquêtes de suivi de la pollution qui ont eu lieu dans le cadre de la mise en œuvre du plan de bassin versant de Guánica. La fosse septique sans revêtement de l'hôtel était sujette à des débordements réguliers lorsqu'elle était submergée par l'utilisation des toilettes et des douches par les résidents. Il a été constaté que la zone côtière adjacente à l'hôtel contenait des niveaux élevés de chlorophylle a, d'ammoniaque, d'azurants optiques et de bactéries indicatrices.
Un panache d'eaux usées dans la baie de Guánica et une prolifération d'algues associée. Photo © Ridge to Reefs
Les mesures prises
Les propriétaires de l'hôtel voulaient résoudre ce problème et, en collaboration avec Ridge to Reefs, ont décidé de construire un jardin qui pourrait recevoir les eaux usées et réduire considérablement son volume ainsi que d'éliminer ou de transformer les composants nocifs tels que les agents pathogènes, les nutriments et les produits chimiques. L'infrastructure verte utilise les fonctions de l'écosystème naturel pour fournir un traitement supplémentaire aux rejets de fosses septiques, améliorant l'élimination des contaminants et réduisant considérablement le volume d'eaux usées entrant dans la baie. Pour l'hôtel Parador Guánica 1929, les effluents s'échappant de la fosse septique devaient être captés et ralentis pour favoriser un traitement naturel supplémentaire.
Hôtel Parador Guánica 1929. Photo © Ridge to Reefs
Un jardin pluvial d'herbe de vétiver avec un amendement de sol au biochar a été utilisé pour capturer les effluents et augmenter l'élimination des nutriments. Ce type de système a été choisi car les systèmes racinaires extensifs du vétiver absorbent rapidement l'eau et les nutriments, tandis que le biochar héberge des microbes du sol bénéfiques qui éliminent les nutriments des eaux usées. L'eau quitte le vétiver par évapotranspiration, percole à travers le sol (subissant une filtration supplémentaire) ou pénètre dans des tuyaux souterrains pour être évacuée. Ridge to Reefs a utilisé avec succès d'autres solutions d'infrastructure verte allant des bioréacteurs dénitrifiants dans la baie de Chesapeake aux biofiltres des Samoa américaines, qui utilisent de la même manière des bactéries et des matériaux naturels pour traiter les eaux usées. À l'hôtel, un jardin pluvial avec des plantes a fourni un avantage esthétique supplémentaire et peut servir de modèle éducatif pour que les visiteurs se familiarisent avec les solutions d'infrastructure verte pour le traitement des eaux usées.
- Le jardin de pluie a été dimensionné pour correspondre à la consommation maximale d'eau de l'hôtel afin d'éviter une surcharge future. Plus de 3 pieds de sol ont été excavés et assainis avec du biochar et d'autres amendements au carbone. Une tuyauterie souterraine a été installée et du vétiver a été planté en surface.
- Le site a été surveillé pour la santé des plantes, les concentrations de nutriments et la rétention d'eau pendant plusieurs mois jusqu'à ce qu'il soit clair que le système traitait efficacement les eaux usées, en se basant sur la croissance des plantes et les échantillons de nutriments des effluents. Des échantillons ont été envoyés au laboratoire Horn Point de l'Université du Maryland pour une analyse des éléments nutritifs et une élimination moyenne de plus de 50% pour l'azote et le phosphore. En fait, à certaines occasions d'échantillonnage de routine, un échantillon en aval n'a pas pu être prélevé en raison de l'évapotranspiration de toute l'eau entrant dans la pratique, ce qui prouve que ce système est efficace à la fois pour éliminer les nutriments et pour réduire la charge globale en eau en aval.
Une fois que le jardin des eaux usées a été dimensionné pour accueillir les volumes d'eaux usées de pointe, une tranchée a été creusée et recouverte de bâches en caoutchouc, pour s'assurer que les eaux usées seraient contenues suffisamment longtemps pour être traitées. Photo © Ridge to Reefs
L'amendement biochar est créé en plaçant un mélange de bois sec et de matière végétale sèche dans une tranchée et en l'allumant. Photo © Ridge to Reefs
Une fois que les matières végétales se sont transformées en charbon de bois, mais avant qu'elles ne se transforment en cendres, le feu est éteint. Ce matériau a été utilisé comme amendement du sol. Le biochar adsorbe les produits chimiques et fournit une surface propice aux bactéries dénitrifiantes utiles. Photo © Ridge to Reefs
Dans quelle mesure a-t-il réussi?
Quelques mois après la plantation, les herbes de vétiver prenaient racine et le système fonctionnait suffisamment bien pour empêcher tout effluent d'être rejeté dans des conditions normales de semaine. Les herbes les plus éloignées de la fosse septique ont commencé à se dessécher, car l'effluent était effectivement absorbé par les herbes plus près de la source d'eau de l'affluent.
Ce projet démontre l'applicabilité des infrastructures vertes et des systèmes naturels pour fournir un traitement supplémentaire des eaux usées. Cette solution et des solutions rentables similaires peuvent être mises en œuvre dans divers scénarios pour soutenir d'autres stratégies de traitement.
La tranchée était remplie de couches de copeaux de bois et de biochar, qui offrent tous deux un traitement des eaux usées. Les copeaux de bois étaient recouverts de couches de sable et de terre et plantés de vétiver. Les plants de gazon sont stériles, pour éliminer la possibilité de devenir envahissant. L'herbe peut prospérer dans des conditions difficiles et, grâce à ses racines et à l'évapotranspiration dans ses feuilles, elle est capable d'utiliser presque toutes les eaux usées de l'hôtel. Photo © Ridge to Reefs
Les leçons apprises
- Les travaux se poursuivent et le maintien des progrès nécessite une planification réfléchie du développement, des zones humides et des infrastructures de traitement des eaux usées. Une gestion réussie des bassins versants nécessite une vigilance et un plaidoyer locaux, ce qui a été fort à Guánica.
- L'application de solutions fondées sur la nature améliore efficacement le fonctionnement et l'efficacité du système et peut atteindre des niveaux de traitement élevés à un coût relativement faible.
- Trouver la solution parfaite au détriment de ne rien faire est inefficace; les dommages environnementaux sont mieux prévenus que réparés.
- Une analyse ciblée et un suivi de la pollution mènent à des initiatives et des améliorations efficaces, telles que Plan de gestion du bassin versant de la baie de Guánica.
- La prise en compte holistique des bassins versants est le moyen le plus efficace d'identifier les problèmes et de créer des solutions ciblées fondées sur la nature.
- L'augmentation des capacités locales en employant des collaborateurs locaux et en développant la confiance grâce à des partenariats a été un facteur majeur de réussite du projet.
Résumé du financement
Jardins d'eaux usées naturels de l'hôtel (60,000 $)
Efforts de suivi de la pollution des côtes et des eaux douces (25,000 XNUMX dollars)
5 acres de terres humides de traitement, y compris la coordination, la conception, la délivrance de permis et la construction (700,000 XNUMX dollars)
Ressources
Partenaires
Hôtel Parador Guánica 1929
Constructeur local avec une pelle rétrocaveuse
Ingénieur local qui a fourni l'herbe de vétiver
Centre des sciences de l'environnement de l'Université du Maryland, laboratoire de Horn Point
Protectores de Cuencas (Traitement des zones humides et pollution)
La National Fish and Wildlife Foundation a financé le projet dans le cadre de son programme de restauration / d'atténuation des herbiers marins pour les échouements antérieurs de navires et les déversements d'hydrocarbures
