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Le projet européen AgriBMPWater a pour objectif de réaliser une comparaison de différentes modifications de pratiques agricoles élaborées pour améliorer la qualité de l`eau. Cette comparaison est réalisée sur le coût des modifications, leur efficacité attendue, et leur acceptabilité potentielle. Un des résultats novateurs de ce projet est que différencier les politiques de restauration de la qualité de l`eau selon les types d`agriculteurs permet d`accroître l`efficacité de ces politiques tout en diminuant leur coût et en augmentant leur acceptabilité. La traduction sur le terrain de ce résultat de recherche pose cependant de nombreuses questions. C`est cette traduction, sur le bassin versant du Don, qui est exposée ici.

L`intensification de l`agriculture en Bretagne ces 20 dernières années a notamment généré une augmentation des apports azotés au milieu naturel, et a ainsi provoqué une augmentation des concentrations en nitrate dans les eaux de surface. Bien souvent au-delà les normes sanitaires, cette augmentation entraîne des surcoûts (assainissement, respect des directives européennes, coût environnemental). Les recherches menées au sein de l`équipe TERREAU (Cemagref Rennes), notamment dans le cadre de 2 thèses, ont pour but de mieux comprendre les mécanismes de transformation de l`azote lors de son transfert de la parcelle agricole à l`exutoire du bassin versant. Ces travaux sont nécessaires à la mise en oeuvre et l`amélioration des modèles agro-hydrologiques spatialisés à l`échelle du bassin versant, qui sont les outils les plus élaborés d`aide à l`aménagement et à la reconquête de la qualité de l`eau.Un des axes de recherche est la mesure spatialisée, dans un bassin versant agricole, de la dénitrification hétérotrophe. En effet, en Bretagne, on constate une déconnexion entre les pratiques agricoles et les flux d`azote. Quelle que soit la méthode de calcul, il y a en général une différence entre le solde du bilan de l `azote et le flux annuel mesuré dans l `eau à l`exutoire (abattement). Une partie de cet abattement est attribuable à la dénitrification hétérotrophe dans les zones humides, mais de fortes incertitudes existent encore sur sa quantification à l`échelle du paysage. Grâce à un suivi exhaustif des pratiques agricoles et des flux d`azote du bassin versant de la Fontaine du Theil, complété par des mesures in-situ régulières et réparties dans tout le bassin de la dénitrification, un modèle agro-hydrologique spatialisé permettra une estimation mieux contrainte et plus fiable de la dénitrification et des autres termes du bilan azoté. Cette étude est réalisée en lien avec de nombreux programmes de recherche portés par le CAREN auquel l`unité GERE est associée.L`autre axe de recherche se focalise sur les transferts et transformations de l`azote au sein du système zone riparienne / cours d`eau / sédiments. En effet, il existe des relations importantes mais non quantifiées des évolutions. L`un des objectifs de cette seconde thèse est la quantification fine des interactions entre les petits cours d`eau et leurs sédiment à travers des bilans de matière (flux d`azote et carbone) entrée-sortie sur des tronçons de réseau hydrographique. Ces études des flux portent sur différents types de substrats sédimentaires et différentes concentrations en nitrates dans la colonne d`eau. Une relation simple est recherchée entre la rétention d`azote, la concentration en nitrate et la typologie des sédiments, afin de permettre une intégration dans les modèles. Ces deux axes de recherche, de part leur complémentarité spatiale, permettront à terme de modéliser plus finement les processus d` auto-épuration et de rétention de l`azote à l`échelle du bassin-versant.Nous présenterons les méthodes employées pour l`évaluation des flux, c`est à dire les techniques de traçage et les techniques d`évaluation des émissions gazeuses utilisées (traçage au brome et blocage à l`acétylène), et les premiers résultats obtenus.

Dans le cadre de l`opération Ferti-Mieux « le Don, l`eau, la vie », les équipes de la Chambre d`agriculture de Loire Atlantique et du Cemagref se sont associées depuis 1997 pour quantifier le risque de pollution des eaux superficielles par l`azote et les produits phytosanitaires issus de l`activité agricole, et amorcer la proposition de solutions correctives sur ce bassin versant. Pour cela, nous travaillons sur trois bassins emboîtés, le Don (650 km2), le Cétrais (35 km2), et le micro-bassin du Coisbrac (0,5 km2). Pour appuyer les propositions de solutions correctives, nous avons choisi de montrer leurs effets sur les sols et l`eau, en nous appuyant sur le micro bassin de démonstration du Coisbrac. Sur ce micro-bassin, les agriculteurs ont accepté de modifier leurs pratiques. Nous constatons, dès la première année, que la mise en place d`outils d`aide à la fertilisation raisonnée se traduit par une diminution nette des apports d`engrais azotés aux cultures sur le micro-bassin du Coisbrac. Cette année a de plus vu des rendements exceptionnels sur céréales. Ces deux facteurs se sont conjugués pour diminuer les quantités d`azote potentiellement transférables vers les eaux. Cette diminution est cependant tempérée par la minéralisation de l`azote organique du sol et les arrière-effets des pratiques des années antérieures, qui sont dorénavant prépondérants dans les quantités d`azote minéral du sol.

Dans le cadre de l`opération Ferti-Mieux « le Don, l`eau, la vie », les équipes de la Chambre d`agriculture de Loire Atlantique et du Cemagref se sont associées depuis 1997 pour quantifier le risque de pollution des eaux superficielles par l`azote et les produits phytosanitaires issus de l`activité agricole, et amorcer la proposition de solutions correctives sur ce bassin versant.Pour appuyer les propositions de solutions correctives, nous avons choisi de montrer leurs effets sur les sols et l`eau, en nous appuyant sur un micro bassin de démonstration. Sur ce micro-bassin (bassin du Coisbrac), les agriculteurs ont accepté de modifier leurs pratiques, selon les recommandations formalisées lors des premières années d`étude.

On s'interroge sur la qualité physico-chimique et biologique de l'eau des rivières en étudiant les zones actives, les flux et biodisponibilité du phosphore (région du lac Léman), les zones actives et production de matières en suspension (Basse-Normandie) et les zones tampons et teneurs en nitrate dans les cours d'eau (Basse-Normandie). | Wonders about the physicochemical and biological quality of the water of the rivers by studying the active zones, flows and biodisponibility of phosphorus (area of the lake Léman), the active zones and production of suspended matter (Low-Normandy) and the buffer zones and nitrate contents in the rivers (Low-Normandy).

On étudie le phénomène de la diminution de la population des salmonidés, dû à la modification de la gestion de l'espace agricole et l'intensification des pratiques culturales, associées à des conditions climatiques et pédologiques particulières.

Le projet BIOPOLLATM vise à mieux comprendre les interactions biosphère-atmosphère dans le domaine de la pollution atmosphérique. On cherche (1) à comprendre les modalités d’impacts de plusieurs polluants sur le fonctionnement des plantes et (2) le rôle de la biosphère comme source et puits dans la pollution atmosphérique locale et régionale. Des caractéristiques fortes de BIOPOLLATM sont (1) une intégration entre des approches biologiques et physiques, à l’interface des sciences de la vie, de la terre et de l’atmosphère, (2) l’objet d’étude privilégié qui sont les écosystèmes cultivés en zones périurbaines et (3) l’intégration d’échelle, allant de la plante à la région selon les thématiques scientifiques et appliquées concernées. Ce rapport fait un point sur l’avancement du projet après 2 ans de travail (le projet se poursuit dans le cadre de PRIMEQUAL notamment, avec un financement du MEDD/DPPR). Il se compose de trois parties : - un rappel sur les objectifs et l’organisation du projet - un rapport plus détaillé sur les travaux conduits, organisé en trois grands domaines : o impact de l’ozone sur le fonctionnement des couverts végétaux à différentes échelles et selon différentes approches, allant de la modification des enzymes impliquées dans la photosynthèse jusqu’à la modélisation de l’impact sur le rendement des cultures ; o échanges de polluants entre un couvert végétal et l’atmosphère, organisé autour du développement et la validation d’un modèle à résistance à deux couches, destiné d’une part à être utilisé par les écophysiologistes/agronomes pour estimer les quantités de polluant absorbées par la végétation et, d’autre part, à être utilisé comme interface surface-atmosphère dans des modèles de chimie atmosphérique ; o une présentation des bases de données créées et des dispositifs expérimentaux créés dans le cadre de ce projet pour l’étude des échanges de polluants entre les surfaces naturelles et l’atmosphère. Ces acquis perdureront au delà du projet et pourront être utilisés par nos équipes et d’autres pour la poursuite de ce type de travaux. - Une synthèse des résultats acquis et une présentation des perspectives de ce travail à échéance de deux ans.