| Titre | A report on water quality monitoring in Quesnel Lake, British Columbia, subsequent to the Mount Polley tailings dam spill, using optical satellite imagery |
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| Licence | Veuillez noter que la Licence du gouvernement
ouvert - Canada remplace toutes les licences antérieures. |
| Auteur | Hodul, M; White, H P ; Knudby, A |
| Source | Géomatique Canada, Dossier public 70, 2022, 28p., https://doi.org/10.4095/330556  Accès ouvert |
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| Année | 2022 |
| Éditeur | Ressources naturelles Canada |
| Document | dossier public |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.4095/330556 |
| Media | numérique; en ligne |
| Référence reliée | Photo(s) de RNCan dans cette publication |
| Liens | readme
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| Formats | pdf; doc; rtf; py; xml; txt; png; jaz |
| Province | Colombie-Britannique |
| SNRC | 93A |
| Région | Quesnel Lake; Mount Polley; Hazeltine Creek |
| Lat/Long OENS | -122.0000 -120.0000 53.0000 52.0000 |
| Sujets | géochimie des eaux lacustres; qualité de l'eau; barrages; résidus; imagerie par satellite; contamination des métaux lourds; plomb; arsenic; selenium; vanadium; propriétés optiques; géologie de
l'environnement; géochimie; Santé et sécurité; hydrogéologie; Nature et environnement; Sciences et technologie |
| Illustrations | organigrammes; spectrogrammes; modèles; images satellitaires; tableaux; photographies; captures d'écran |
| Programme | Centre canadien de télédétection Programme de la science de la télédétection - Méthodes et applications optiques |
| Diffusé | 2022 08 25 |
| Résumé | (disponible en anglais seulement)
In the early morning on the 4th of August 2014, a tailings dam near Quesnel, BC burst, spilling approximately 25 million m3 of runoff containing heavy metal
elements into nearby Quesnel Lake (Byrne et al. 2018). The runoff slurry, which included lead, arsenic, selenium, and vanadium spilled through Hazeltine Creek, scouring its banks and picking up till and forest cover on the way, and ultimately ended
up in Quesnel Lake, whose water level rose by 1.5 m as a result. While the introduction of heavy metals into Quesnel Lake was of environmental concern, the additional till and forest cover scoured from the banks of Hazeltine Creek added to the lake
has also been of concern to salmon spawning grounds. Immediate repercussions of the spill involved the damage of sensitive environments along the banks and on the lake bed, the closing of the seasonal salmon fishery in the lake, and a change in the
microbial composition of the lake bed (Hatam et al. 2019). In addition, there appears to be a seasonal resuspension of the tailings sediment due to thermal cycling of the water and surface winds (Hamilton et al. 2020). While the water quality of
Quesnel Lake continues to be monitored for the tailings sediments, primarily by members at the Quesnel River Research Centre, the sample-and-test methods of water quality testing used, while highly accurate, are expensive to undertake, and not
spatially exhaustive. The use of remote sensing techniques, though not as accurate as lab testing, allows for the relatively fast creation of expansive water quality maps using sensors mounted on boats, planes, and satellites (Ritchie et al. 2003).
The most common method for the remote sensing of surface water quality is through the use of a physics-based semianalytical model which simulates light passing through a water column with a given set of Inherent Optical Properties (IOPs), developed
by Lee et al. (1998) and commonly referred to as a Radiative Transfer Model (RTM). The RTM forward-models a wide range of water-leaving spectral signatures based on IOPs determined by a mix of water constituents, including natural materials and
pollutants. Remote sensing imagery is then used to invert the model by finding the modelled water spectrum which most closely resembles that seen in the imagery (Brando et al 2009). This project set out to develop an RTM water quality model to
monitor the water quality in Quesnel Lake, allowing for the entire surface of the lake to be mapped at once, in an effort to easily determine the timing and extent of resuspension events, as well as potentially investigate greening events reported by
locals. The project intended to use a combination of multispectral imagery (Landsat-8 and Sentinel-2), as well as hyperspectral imagery (DESIS), combined with field calibration/validation of the resulting models. The project began in the Autumn
before the COVID pandemic, with plans to undertake a comprehensive fieldwork campaign to gather model calibration data in the summer of 2020. Since a province-wide travel shutdown and social distancing procedures made it difficult to carry out water
quality surveying in a small boat, an insufficient amount of fieldwork was conducted to suit the needs of the project. Thus, the project has been put on hold, and the primary researcher has moved to a different project. This document stands as a
report on all of the work conducted up to April 2021, intended largely as an instructional document for researchers who may wish to continue the work once fieldwork may freely and safely resume. This research was undertaken at the University of
Ottawa, with supporting funding provided by the Earth Observations for Cumulative Effects (EO4CE) Program Work Package 10b: Site Monitoring and Remediation, Canada Centre for Remote Sensing, through the Natural Resources Canada Research Affiliate
Program (RAP). |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Le 4 août 2014, une digue à résidus située près de Quesnel, en Colombie-Britannique, s'est rompue, libérant environ 25 millions m3 d'eaux de
ruissellement contenant des éléments de métaux lourds dans le lac Quesnel voisin. La boue de ruissellement s'est déversée dans le ruisseau Hazeltine, affouillant ses berges et ramassant du till et de la couverture forestière en chemin, pour
finalement aboutir dans le lac Quesnel dont le niveau d'eau a augmenté de 1,5 m. Si l'introduction de métaux lourds dans le lac Quesnel a été une préoccupation environnementale, le till et la couverture forestière supplémentaires affouillés des
berges du ruisseau Hazeltine ont également été une préoccupation pour les frayères de saumon à proximité. Bien que la qualité de l'eau du lac Quesnel continue d'être surveillée pour les sédiments de résidus miniers, les méthodes d'échantillonnage et
d'analyse de la qualité de l'eau utilisées sont coûteuses et ne sont pas exhaustives sur le plan spatial. L'utilisation de la télédétection permettrait la création relativement rapide de cartes étendues de la qualité de l'eau à l'aide de capteurs
montés sur des bateaux, des avions et des satellites. Ce projet a pour but de développer des modèles de surveillance de la qualité de l'eau du lac Quesnel, permettant de cartographier toute la surface du lac en une seule fois afin de déterminer
facilement le moment et l'étendue des événements de remise en suspension, ainsi que d'enquêter sur les événements de verdissement signalés par la population locale. Le projet prévoyait l'utilisation d'une combinaison d'images multispectrales
(Landsat-8 et Sentinel-2), ainsi que d'images hyperspectrales (DESIS), combinée à l'étalonnage/la validation sur le terrain des modèles résultants. Ce projet a été mis en attente en raison des restrictions régionales de la pandémie 2019-2021 sur le
travail de terrain et l'accès. Le présent document constitue un rapport sur l'ensemble des travaux menés jusqu'en avril 2021, destiné en grande partie à servir de document d'instruction pour les chercheurs qui souhaiteraient poursuivre les travaux
une fois que le travail sur le terrain pourra reprendre librement et en toute sécurité. |
| GEOSCAN ID | 330556 |
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