Un réseau d'approvisionnement en eau innovateur pour les bovins au pâturage et en hivernage

Le Pine River Ranch est une exploitation vache-veau située juste au nord de Pinewood dans le district de la rivière à la Pluie, au Nord-Ouest de l'Ontario. Ses propriétaires sont Amos et Heidi Brielmann, et leur fils Timo. La ferme s'étend sur environ 5 000 acres de prairies et de pâturages. Elle compte un troupeau de 550 vaches Angus et vaches issues de croisements avec des bovins Angus, qui vêlent en pâturage en mai. Cette exploitation se concentre sur la vente d'animaux d'un an, généralement en septembre. Tous les veaux hivernent puis vont au pâturage l'année suivante.

Dans les années 1990, les exploitants du Pine River Ranch ont commencé à évaluer les répercussions sur l'environnement de leurs pratiques agricoles. La superficie se compose entièrement de prairies et de pâturages, aussi l'érosion du sol n'était pas importante, sauf le long des berges des cours d'eau auxquels les bovins avaient accès. La rivière des Pins et ses affluents serpente sur des kilomètres au sein de la ferme. Réalisant que le bétail ne dépose pas seulement du fumier le long des cours d'eau mais peut aussi déstabiliser les berges, les éleveurs ont clôturé les zones riveraines de tous les cours d'eau sur le ranch.

Chaque ruisseau ou cours d'eau qui a été clôturé présentait un nouveau défi, il fallait trouver des sources d'eau autres pour les 1 500 têtes de bétail qui sont en pâturage et en hivernation. Après des consultations à grande échelle auprès de différentes écoles de pâturages, du ministère des Richesses naturelles, du First Nations Watershed Program, de la Rainy River Soil & Crop Improvement Association et du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario, il a été décider de forer des puits à des endroits clés et d'en pomper l'eau par pipelines vers de multiples emplacements. Ce réseau fournit de l'eau à environ deux tiers des pâturages. Pour les autres pâturages et le lot d'hivernage, où il n'y avait pas d'électricité, on a installé des pompes à énergie solaire à partir de mares réservoirs ou de puits à forage profond.

Le programme de pâturage intensif avait des besoins différents tant pour la disponibilité de l'eau que des distances de pompage. Cependant, les bovins paissaient en groupes relativement gros, ce qui impliquait l'installation d'un système à énergie solaire conçu pour assurer un approvisionnement en eau pouvant répondre aux besoins d'un grand nombre d'animaux en même temps. Si l'eau n'est pas toujours disponible, les bovins auront tendance à se réunir autour du bassin à eau et ils passeront moins de temps à paître. Autre défi, l'approvisionnement en eau doit être constant pour les animaux qui sont au pâturage l'année durant, à la fin de l'automne (octobre) et au début du printemps (avril), quand les canalisations d'eau peuvent geler la nuit, surtout dans le lot d'hivernage où se trouvent les veaux et les jeunes vaches.

Avec les années, et avec l'aide de Kelln Solar, petite compagnie de Lunsden, en Saskatchewan, les éleveurs ont pu relever la plupart de ces défis. Kelln Solar a surtout contribué en collaborant à la conception d'un réseau d'eau pour le lot d'hivernage de Pine River Ranch. Cet emplacement a besoin d'un réseau pouvant approvisionner en eau jusqu'à 600 veaux et plus de 250 vaches additionnelles dans les périodes de pointe, et ce système doit rester en opération même à -40 ºC. Le lot d'hivernage a une superficie d'environ 105 acres. L'eau doit donc être pompée sur 200 mètres dans une direction et plus de 600 mètres dans une autre direction afin d'offrir trois sources d'eau séparées au sein du lot. Le réseau alimenté à l'énergie solaire devait pouvoir pomper efficacement l'eau d'un puits foré à une profondeur de 100 mètres. Les besoins étaient d'amener l'eau vers le haut et il a fallu éliminer les pertes par friction dans le réseau pour consommer le moins d'énergie possible.

On a installé une pompe submersible 60 volts ETA à haut rendement. Cette pompe peut pomper plus de 40 litres la minute au travers d'une canalisation d'eau sur plus de 600 mètres. Pour la maintenir en marche, il faut neuf panneaux solaires de 128 watts qui chargent dix batteries de 6 volts Trojan. Les batteries sont logées dans une petite remise près du puits. D'imposants réservoirs d'eau à doubles parois isolées ont été installés pour éviter que l'eau gèle. Comme il n'y a pas de courant pour éviter l'accumulation de glace, les réservoirs ont été recouverts d'un couvercle isolé dans lequel on a installé divers tubes pour que les animaux s'abreuvent (figure 1). Les tubes sont ronds et assez grands pour qu'une vache puisse y mettre le museau et boire. Ils sont fabriqués de matière plastique à la surface assez lisse, et ils s'évasent vers le fond, ainsi toute accumulation de glace peut être poussée vers le fond par les vaches. L'eau peut alors s'écouler vers le haut et l'animal peut s'abreuver. Quand l'animal quitte, la glace flotte à nouveau vers le haut et sert de couvercle.

Excellente invention ne nécessitant aucune énergie, ces réservoirs à eau n'exigent qu'un entretien minime. Le réseau peut approvisionner en eau de façon efficace un gros groupe d'animaux dans une zone éloignée (figure 2). La dimension du réservoir est primordiale parce que l'énergie contenue dans l'eau peut éviter que la glace s'accumule lors d'une période de froid plus longue. L'expérience des Brielmanns les a mené à la conclusion que le double du volume de la capacité du réservoir doit circuler chaque jour pour que la chaleur de l'eau empêche les tubes où s'abreuvent les animaux de geler complètement.

Le réseau a été finalement mis en place en 2005 et il a maintenant été utilisé avec succès depuis huit hivers. On a procédé à seulement quelques changements depuis ce temps. L'un a été effectué pour améliorer les réservoirs d'eau en installant un couvercle d'un type différent, mieux isolé et qui les recouvre plus hermétiquement. Cette modification semble garder l'accumulation de glace au minimum dans les tubes où s'abreuvent les animaux. L'autre changement était une question de maintenance des panneaux solaires, que l'on a remplacés par d'autres qui sont plus efficaces, surtout les jours de temps couvert.

Les connaissances acquises au Pine River Ranch ont permis à d'autres éleveurs de la région d'installer des réseaux d'eau à énergie solaire sur leur propre exploitation, à la fois à partir de puits et de réservoirs. Ces réseaux approvisionnent en eau des bovins pendant les mois d'hiver, loin de la cour de la ferme dans des zones sans électricité. C'est avantageux aussi parce que l'on réduit la charge de fumier dans les zones autour des étables et que les animaux l'épandent de façon naturelle.

L'élaboration de ce réseau d'eau, ainsi que à l'établissement des zones riveraines le long des voies d'eau de la ferme, a valu à cette exploitation de remporter un prix du Premier ministre pour l'excellence en innovation agroalimentaire, en 2006.

Photo d'un réservoir d'eau isolé.

Figure 1. Réservoir d'eau isolé, panneuax solaires à droite

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