Water quality and ecotoxicology in the Rampillon Artificial Wetland Buffer Zones – Seine-et-Marne (77) | Qualité de l'eau et écotoxicologie des zones tampons humides artificielles de Rampillon (Seine-et-Marne)

English. Non-point source pollution generated by the intensification of agricultural practices leads to disturbances in terrestrial and aquatic ecosystems. This article is part of the PSDR Brie'Eau project (2016-2020) aimed at sharing ecosystem services for regulating pollutant flows and maintaining biodiversity in the context of field crops in the Seine et Marne department (France - 77). In order to prevent the degradation of the aquatic ecosystem, in parallel with actions targeting agricultural practices, ecological engineering actions are set up to manage agricultural waters that are variably charged with pollutants. This is the case of the Artificial Wetland Buffer Zone (Zone Tampon Humide Artificielle, ZTHA), system that promotes natural chemical and biological reactions to improve water quality. In 2010, a pilot ZTHA was set up in the commune of Rampillon near the "Ru des Gouffres" watercourse. It is located upstream of the direct inflow of surface water to the Champigny aquifer, which supplies part of the Ile de France region with drinking water. Within the ZTHA, the INRAE and AQUI'Brie association collaborate on monitoring to measure its effects on water quality. The results speak in favour of the project, since it significantly reduces the frequency with which the drinking water threshold, set at 50 mg/L of nitrates, is exceeded. Similarly, the ZTHA promotes the abatement of metal and pesticide flows at the outlet. Notwithstanding this abatement, laboratory ecotoxicological studies show that pesticide exposure at levels as measured in the ZTHA are likely to induce sublethal impacts in ecological organisms that are key to the functioning of aquatic ecosystems, these require confirmation in situ. In conclusion, this work confirms the relevance of these artificial ecosystems for the improvement of water chemical quality and the need to reduce upstream inputs of agricultural contaminants for optimal protection of aquatic life. Additional work is nevertheless essential to assess the ecotoxicological impact on the trophic chain that develops within the ZTHA. This article is the first in a trilogy presenting the various assets of the ZTHA to address current environmental issues such as water quality, biodiversity and land use planning.

French. Les pollutions diffuses engendrées par l'intensification des pratiques agricoles entrainent des dérèglements au sein des écosystèmes terrestres et aquatiques. Cet article s'inscrit dans le cadre du projet PSDR Brie'Eau (2016-2020) visant à mutualiser les services écosystémiques de régulation des flux de polluants et le maintien de la biodiversité dans le contexte de grandes cultures en Seine-et-Marne (France - 77). Afin de lutter contre la dégradation du milieu aquatique, en parallèle des actions ciblant les pratiques agricoles, des actions d'ingénierie écologique sont mises en place pour gérer les eaux agricoles variablement chargées en polluants. C'est le cas du dispositif de zone tampon humide artificielle (ZTHA) qui favorise les réactions chimiques et biologiques naturelles pour améliorer la qualité de l'eau. En 2010, une ZHTA pilote a été aménagée sur la commune de Rampillon à proximité du cours d'eau du Ru des Gouffres. Elle se situe en amont d'engouffrements directs des eaux de surface vers l'aquifère de Champigny qui alimente une partie Est de l'Île-de-France en eau potable. A partir de la ZTHA expérimentale, lNRAE et AQUI'Brie mènent en collaboration des suivis permettant de mesurer ses effets sur la qualité de l'eau. Les résultats parlent en la faveur de l'aménagement puisqu'il permet de réduire significativement les fréquences de dépassement du seuil de potabilité, fixé à 50 mg/L de nitrates. De même, la ZTHA favorise l'abattement des flux de métaux et de pesticides à l'exutoire. Nonobstant cet abattement, des études écotoxicologiques en laboratoire montrent que l'exposition aux pesticides, à des niveaux tels que mesurés dans la ZTHA, sont susceptibles d'induire des impacts sublétaux chez des organismes clés du fonctionnement des écosystèmes aquatiques qui demandent à être confirmés in situ. Pour conclure, ces travaux confirment la pertinence de ces écosystèmes artificiels pour l'amélioration de la qualité chimique de l'eau et la nécessité de diminuer les intrants de contaminants agricoles en amont pour une protection optimale de la vie aquatique. Des travaux complémentaires sont néanmoins indispensables pour évaluer l'impact écotoxicologique sur la chaine trophique qui se développe au sein de la ZTHA.