Que sont les données sur la qualité de l'eau ?

Nous jetons beaucoup de mots comme données ouvertes, base de données et structure de données. Mais que signifient-ils vraiment pour nos eaux ?

Les données sur la qualité de l'eau révèlent l'état de santé de nos cours d'eau. Chez Water Rangers, nous aimons dire que chaque observation est comme une photographie à un instant T. Lorsque nous effectuons une mesure de la qualité de l'eau à l'aide de notre kit de test Water Rangers, nous créons une « observation », un instantané, qui nous renseigne sur l'état de ce lieu à ce moment précis. Chaque observation constitue une donnée.

Le mot « données » est très employé. S'il est vrai que toute observation ou tout instantané pris individuellement constitue une donnée, lorsque nous parlons de nos données , nous les considérons souvent comme un ensemble d'observations ; au bout d'un certain temps, une série d'instantanés commence à nous raconter une histoire.

Pensez à un ami qui se promène dans la forêt. Il sera beaucoup plus facile de connaître leur itinéraire, leur vitesse et leur direction en faisant défiler toutes les photos qu'ils ont prises ce jour-là plutôt qu'une seule photo à un moment donné au hasard. Une journée de photos racontera une histoire différente de celle d'une semaine ou d'un an. 

Voilà la différence entre un point de données (une photo), un ensemble de données (une journée ou une semaine de photos) et une base de données (toutes les photos de leur téléphone). Vous me suivez ?

Les données sur la qualité de l'eau sont une collection d'observations des principaux paramètres d'analyse de l'eau. L'interprétation des données sur la qualité de l'eau implique l'intégration des évaluations de la qualité, de la représentation visuelle, des statistiques et de l'écologie. 

Dans cet article, nous allons parcourir le monde de la science des données aquatiques, passant de la lecture d'une seule observation à la compréhension d'un petit ensemble de données et enfin à la compréhension du fonctionnement des bases de données et de leur impact sur la science de l'eau.

Sautons dans! 

Comment lire une observation : un point de données sur la qualité de l'eau

Ceci est une observation : un instantané d'un ruisseau près de Belleville, en Ontario, un lundi après-midi d'avril. Ce point de données nous indique à quoi chaque paramètre est mesuré pour un seul point dans le temps. En voyant cet ensemble de chiffres isolément, nous pensons immédiatement à quelques questions : notre eau a-t-elle l'air saine ? Ces valeurs sont-elles "correctes" ? 

Pour comprendre une observation, il est essentiel de savoir ce que l'on observe. Il convient d'examiner chaque paramètre afin de se rappeler son importance et la partie de l'écosystème aquatique qu'il représente. De ce point de vue écologique, nous pourrons formuler des hypothèses concernant ce site, même à partir d'une simple observation. Par exemple, nous pouvons réfléchir aux types d'organismes susceptibles de prospérer dans cette eau froide de début de printemps, et à ceux que nous ne verrons peut-être qu'une fois l'eau réchauffée.

Cependant, pour répondre aux grandes questions de la qualité de l'eau et de la façon dont cette eau pourrait changer au fil du temps, nous avons besoin de plus qu'un simple instantané.

Comment lire les résumés de localisation : petits ensembles de données sur la qualité de l'eau

Ces treize observations – un enregistrement de toutes les observations effectuées au même endroit entre 2019 et 2021 – forment une série d'instantanés de l'état de santé du ruisseau. En les rassemblant, nous pouvons observer l'évolution de notre ruisseau et anticiper les mesures que nous pourrions observer lors d'un prélèvement. Il s'agit d'un petit ensemble de données : une série de points de données qui, interprétés conjointement, permettent de répondre à des questions plus vastes qu'avec une seule mesure.

Les données sont souvent représentées visuellement sous forme de graphique linéaire (comme ci-dessus) ou de carte bathymétrique (pour le suivi en profondeur). Prenons l'exemple de la température : à la lecture de cette unique observation, nous avons cru que l'eau était assez froide. En réalité, cette température est supérieure à la moyenne pour cette portion du ruisseau et correspond à une valeur normale pour cette période de l'année au printemps. Le graphique indique que la température devrait légèrement remonter jusqu'à environ 20 degrés avant de redescendre.

S'agit-il simplement d'un ruisseau froid ou d'autres ruisseaux de la région ont-ils des profils de température similaires ? Encore une fois, nous aurons besoin de plus d'informations - et de plus de données ! – pour comprendre ces grandes questions. 

Comment lire la carte des Water Rangers : toute une base de données

Et si nous pouvions comparer nos treize mesures de cours d'eau à celles de tous les cours d'eau de la région ? Voire de tous les cours d'eau du pays ? Une vaste base de données sur la qualité de l'eau — un ensemble d'observations de la qualité de l'eau au fil du temps pour de nombreux endroits différents — nous permettrait de répondre à des questions encore plus importantes concernant la qualité de notre eau.

Par exemple, dans le cas de notre ruisseau d'eau froide, nous pouvons voir comment ses modèles de température se comparent à d'autres ruisseaux de la région. Les ruisseaux dont la température de l'eau est inférieure à celle des ruisseaux environnants sont importants à protéger en tant qu'habitat de frai pour la truite, la lamproie et d'autres espèces en péril! 

Une grande base de données sur la qualité de l'eau nous permet également de surveiller la façon dont nos systèmes d'eau réagissent aux grands événements météorologiques, aux effets de la pollution, et nous pouvons observer et réagir presque en temps réel lorsque les effets se répercutent sur le système. Regardez à quel point notre vision et notre compréhension de «l'histoire» du ruisseau se sont élargies lorsque nous sommes passés d'une à treize observations. Maintenant, que diriez-vous de 20 000 - ou plus?

Water Rangers travaille à la création de la base de données la plus vaste, la plus accessible et la plus complète sur la surveillance communautaire de l'eau, non seulement au Canada, mais partout dans le monde. À l'heure actuelle, notre site Web est utilisé dans plus de 20 pays, mais ce n'est qu'un début ! Imaginez les questions que nous pourrions poser – et auxquelles nous pourrions répondre – grâce à la couverture de surveillance exhaustive que nous visons. Avec un responsable dans chaque bassin versant, chargé de surveiller et d'agir pour la protection de nos eaux, nous transformerons l'avenir de l'eau douce au Canada et la façon dont nous la percevons.

Apprendre encore plus! Ressources et autres bases de données 

Il est important de noter que nous ne sommes pas la seule base de données sur la qualité de l'eau disponible ! Grâce à vos nouvelles compétences, vous pouvez explorer les bases de données de surveillance de l'eau compilées par le gouvernement de l'Ontario , Environnement et Changement climatique Canada , ainsi que par nos partenaires de DataStream , qui travaillent à la création de la base de données la plus complète jamais réalisée sur la qualité de l'eau au Canada. Nous contribuons à ce projet en fournissant des données compilées par la communauté.

L'exploration d'autres sources de données vous aidera à approfondir votre compréhension des structures de données et à reconstituer les histoires que racontent nos eaux. Beaucoup de ces sites ont des fonctionnalités avancées pour l'analyse des ensembles de données, y compris la délimitation spatiale et l'analyse statistique. Vérifiez-le!

Pour en savoir plus sur l'interprétation des données sur la qualité de l'eau, consultez ces publications et guides.