PESHMELBA. Development of a model to evaluate the cumulative effectiveness of buffer zones in a watershed in mitigating pesticide transfers to rural areas | PESHMELBA. PESticides et Hydrologie : Modélisation à l'écHLle du BAssin versant. Développement d'une modélisation pour évaluer l'efficacité cumulée des zones tampons dans un bassin versant vis-à-vis de l'atténuation des transferts de pesticides en territoire rural

français. Ce rapport présente l'état actuel de développement du modèle PESHMELBA. Ce modèle a pour objectifs de permettre d'évaluer l'efficacité cumulée des zones tampons vis-à-vis de l'atténuation des transferts de pesticides dans un bassin versant rural. Les transferts de pesticides sont fortement influencés par les discontinuités qui peuvent accélérer ou limiter leurs transferts hydriques, comme les zones tampons enherbées, les fossés, haies, talus, zones tampons humides artificielles ou routes. Les prendre en compte dans une modélisation à l'échelle du petit bassin versant est donc nécessaire, et si leur influence à l'échelle locale de l'élément du paysage a été étudiée et formalisée, les modèles intégrant l'ensemble de ces structures à l'échelle du bassin versant manquent encore. Dans ce contexte, PESHMELBA est développé pour représenter explicitement l'influence de l'organisation du paysage sur le devenir des pesticides, en prenant en compte les caractéristiques et la position des éléments dans le bassin versant. L'objectif final est de permettre de tester et hiérarchiser différents scénarios d'aménagements (occupation du sol, pratiques agricoles, implantation de zones tampons ou autres éléments du paysage) compte tenu de leur influence sur la qualité de l'eau à l'échelle du petit bassin versant. Un tel outil doit faciliter le dialogue entre les différents acteurs impliqués sur le terrain, et favoriser l'adoption de solutions optimisées à l'échelle du bassin versant. La structure de modélisation adoptée est une structure modulaire, qui permet de représenter chaque élément du bassin versant (surfacique ou linéaire) par un modèle indépendant, avec le degré de complexité souhaité (susceptible d'évoluer au fil de l'acquisition de connaissances), tout en couplant ces éléments entre eux de façon dynamique. Les processus dominant les transferts d'eau et le devenir des pesticides sont représentés pour chaque type d'élément, soit par un modèle pré-existant, soit par un modèle développé/adapté pour les besoins de PESHMELBA. L'ensemble est couplé pour obtenir un modèle spatialisé à l'échelle du bassin versant grâce au coupleur dynamique Open-PALM (Fouilloux et Piacentini, 1999), développé au CERFACS, qui permet à la fois un couplage dynamique et du calcul parallèle. Le modèle intègre pour l'instant les écoulements verticaux (variablement saturés) et latéraux (saturés) dans le sol, le ruissellement de surface sur les parcelles, les transferts dans les fossés et les cours d'eau, ainsi que les processus conjoints de transfert (convection-diffusion) et dissipation (adsorption-dégradation) des pesticides. Les zones tampons que sont les bandes enherbées et les haies ou haies sur talus ont également été implémentées. La représentation du devenir d'un métabolite par substance active est également possible. Le modèle est développé en se basant sur les processus et ordres de grandeur représentatifs du bassin de la Fontaine du Theil (35), qui sera le premier bassin versant sur lequel le modèle sera validé, avant celui de la Morcille dans le Beaujolais (69). En amont de PESHMELBA a été développé GeoMELBA, un outil SIG qui fournit à PESHMELBA un maillage décrivant la configuration du paysage. Le découpage du bassin détermine des éléments homogènes et distingue s'ils sont surfaciques (parcelles, bandes enherbées) ou linéaires (talus, fossés, routes, haies). Il détermine ensuite les connexions hydrologiques entre les éléments, permettant de transférer de façon adéquate les flux simulés par le modèle sur chaque élément. GeoMELBA, outre le pre-processing qu'il donne en entrée à PESHMELBA, permet donc également de réaliser un premier diagnostic des zones à risque de transfert sur le bassin, en amont de la modélisation.