La série de conférences en hydrogéologie

RÉSUMÉ

Oil and gas wells can act as conduits for fluid leakage to overlying aquifers and gas emissions to the atmosphere. Leaking fluids include methane, other hydrocarbon gases (e.g., ethane, propane), oil, and water. Methane is a potent greenhouse gas with a global warming potential 34 to 86 times that of carbon dioxide; therefore, reducing methane emissions can substantially reduce global warming. Millions of abandoned oil and gas wells exist across Canada, the United States and abroad as a legacy of decades to more-than-a-century of oil and gas production. Recent studies show that these abandoned wells are emitting methane to the atmosphere and contributing to groundwater contamination. In this talk, field studies quantifying and characterizing methane emissions from abandoned wells will be presented – in particular, their role in regional greenhouse gas emissions and methane emissions reduction strategies. Then, the quality and quantity of deep groundwater across southwestern U.S. will be discussed, along with their implications on oil and gas development.

RÉSUMÉ

Measurements of subsurface temperature conditions have the potential to give quantitative insight into a plethora of geological, climatological and hydrogeological processes. For depths larger than a few meters, boreholes are accessed to obtain temperature-depth profiles that reach up to several kilometers. However, unraveling the relative contribution of the suite of processes that impact the subsurface temperature regime remains a serious challenge. This talk will focus on understanding the interaction between groundwater flow and the ongoing impacts of ground surface warming both as a result of a warming atmosphere as well as urbanisation. Examples will be shown of how temperature-depth data that are affected by surface warming can efficiently be used to assess groundwater recharge conditions on a regional scale, and locally in the vicinity of groundwater abstraction sites. Strategies will be discussed to interpret temperature data for groundwater flow that are impacted by surface warming.

RÉSUMÉ

Les zones alpines proglaciaires ont longtemps été considérées comme des environnements peu propices à la formation d’aquifères capables de contribuer de manière significative aux écoulements de surface. Des études récentes, menées entre autres dans des Montagnes Rocheuses, les Alpes et les Andes tropicales, montrent que la réalité peut être bien différente. S’inspirant de méthodes éprouvées dans les Andes tropicales, le programme de recherche présenté ici vise à identifier les sources d’eau principales des vallées glaciaires du Yukon du sud-ouest et de mieux caractériser l’influence des eaux souterraines sur leur régime hydrique.

L’hydrologie de ces vallées glaciaires situées dans la région subarctique est particulièrement complexe et son étude nécessite l’adoption d’une approche multitechnique. Dans le cas présent, les méthodes utilisées incluent: des mesures hydrométéorologiques en zone proglaciaires; l’analyse statistique de données historiques; la caractérisation des sources d’eau à l’aide de traceurs naturels, l’imagerie intermittente, la géophysique et la caractérisation de précipités cryogéniques. Les résultats préliminaires montrent que, même si le régime hydrologique de ces vallées reste sous une forte influence glaciaire, les eaux souterraines y jouent un rôle non négligeable. Ce rôle est identifiable durant toute l’année mais reste difficile à quantifier dans les zones proglaciaires durant les mois d’été alors que les signatures hydrochimique et isotopique des eaux de fonte masquent les apports des autres sources d’eau. Dans le cadre d’un retrait glaciaire généralisé, ces résultats montrent l’importance d’approfondir nos connaissances des processus liés aux eaux souterraines dans ces vallées glaciaires étant donné que leur influence relative sur les eaux de surface pourrait s’accroître au cours des décennies à venir.

RÉSUMÉ

Groundwater is a vital resource for rural water supply, for farm use and for residents with private wells. It is recognized that rural groundwater quality has been poor in Canada, often attributed to agricultural activities. It is essential that we are aware of potential impacts of various land applied chemicals, including nutrients and pesticides, on groundwater. Wells that supply an estimated 400,000 rural Canadians have nitrate concentrations above the Canadian Drinking Water Guideline, for example. The fate and transport of certain insecticides, such as neonicotinoids, are not well understood in an Ontario context in a variety of environmental compartments including groundwater. This presentation will focus on recent field-based hydrogeological research in southwestern Ontario about: 1) nitrate transport, including continuous in situ monitoring using a novel approach; and 2) the presence and fate of neonicotinoids in groundwater. The results are relevant for provincial and local groundwater managers, and citizens who depend on groundwater sources for potable supply and agricultural production.