A quantification and analysis of historical sectoral and regional water withdrawals in Canada

Abstract

Canada is a water rich country with one of the highest annual water uses per person among developed countries. This study provides a systematic, comprehensive analysis of recent data on this water use at national and subnational scales. It spatially disaggregates surveyed data from Statistics Canada (StatCan) to develop a historical dataset from 2005-2018 for Canadian water withdrawals at provincial and river basin scales for seven water use sectors: domestic use, manufacturing, irrigation, livestock, mining, oil and gas and thermal power generation. Additionally, sectoral water withdrawals are estimated for each province-river basin combination. Sectoral priorities are analyzed at the provincial and river basin scales and historical trends are identified. Water use intensity indicators are calculated and compared between different provinces, and a water stress index is used to identify regions most prone to water shortages. We find that water use decreased nationally over the study years for all sectors except irrigation, mining and oil and gas. Ontario had the highest water use of all provinces, mainly for thermal power generation. Manufacturing and domestic sectors were the dominant users in Quebec and British Columbia while the Prairies had more diversified uses. Domestic water use per capita values in Newfoundland & Labrador and Quebec are higher than the national average and all global values included in the study for comparison. Finally, the irrigation sector withdraws the most water per $GDP nationally while the oil and gas sector withdraws the least. Dataset development faced challenges related to data availability and uncertainties in downscaling assumptions. These challenges are described, and emphasize the need for a systematic and standardized approach to water data gathering and sharing in Canada.

RÉSUMÉ

Le Canada est un pays riche en eau avec l‘une des utilisations annuelles d‘eau par personne les plus élevées parmi les pays développés. Cette étude constitue d’une base de données récentes d’analyses sur l‘utilisation de l‘eau au niveau national et provinciale. L’étude vient remplacer les données d‘enquête de Statistique Canada (StatCan)et développe une base de données historique (de 2005 à 2018) pour sept secteurs d‘utilisation d‘eau: usage domestique, fabrication, irrigation, bétail, exploitation minière, pétrole et gaz, et énergie thermique. De plus, les prélèvements d’eau fait par secteur sont estimés pour chaque combinaison de bassins fluviaux à l’échelle provinciale. Une série d‘indicateurs d‘intensité de l‘utilisation de l‘eau permet de comparer l‘efficacité de l‘utilisation de l‘eau entre les différentes provinces, et l’indice de stress hydrique permet d‘identifier les régions les plus sujettes aux pénuries d‘eau. Nous constatons qu’à l‘échelle nationale, l‘utilisation de l‘eau a diminué au cours de nos années d‘étude pour tous les secteurs, à l‘exception des secteurs de l‘irrigation, des mines et du pétrole et du gaz. L'Ontario avait la plus grande consommation d‘eau de toutes les provinces, principalement dans le secteur de production d‘énergie thermique. Les secteurs manufacturier et domestique étaient plus importants au Québec et en Colombie-Britannique, tandis que les Prairies avaient des utilisations plus diversifiées. La consommation d‘eau domestique par habitant à Terre-Neuve-et-Labrador et au Québec est supérieure à la moyenne nationale et même aux valeurs mondiales., incluses dans l‘étude à des fins de comparaison. À l‘échelle nationale. Finalement, le secteur de l‘irrigation prélève le plus d‘eau par dollar de PIB tandis que les secteurs pétroliers et gaziers en prélèvent le moins. Le développement des ensembles de données a rencontré des difficultés liées à la disponibilité des données et aux incertitudes dans les hypothèses de réduction d‘échelle. Les enjeux investigués dans cette recherche soulignent la nécessité d‘une approche systématique et standardisé pour la collecte et le partage des données sur l‘eau au Canada.

Keywords:

• Water use
• water withdrawal
• water stress
• water use intensity
• dataset development and analysis

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Additional information

Funding

This research was supported by funding from the Canada First Research Excellence Fund as part of the University of Alberta’s Future Energy Systems research initiative.