Gestion qualitative dans un contexte de pollutions d’origine agricole

Démarré en 2008, ce projet s’inscrit dans la mise en œuvre de la Directive cadre européenne sur l’eau (DCE), qui vise le bon état chimique des eaux souterraines à l’horizon 2015. Au plan institutionnel, c’est l’un des projets traités dans le contexte de l’accord-cadre de recherche entre le BRGM et l’Agence de l’eau Rhône - Méditerranée et Corse. Concrètement, il s’agit notamment de comprendre les temps de transfert des nitrates dans l’aquifère alluvial de l’Ain.

Des approches hydrogéologique et économique

Cet aquifère est très utilisé par l’agriculture, essentiellement la culture intensive du maïs qui requiert un apport important d’engrais. La contamination, au moins dans certaines parties de l’aquifère, dépasse le seuil imposé de 50 mg de nitrates par litre. En outre, on ignore actuellement les tendances : la situation va-t-elle s’aggraver ou est-elle au contraire en train de s’améliorer ? Quels sont les mécanismes en œuvre ? Les réponses relèvent ici d’une approche hydrogéologique. Quels changements proposer le cas échéant ? Cette question requiert quant à elle une approche économique à conduire en parallèle.

Réduire sans attendre les concentrations de nitrates

En ce qui concerne le volet hydrogéologique, le problème était d’évaluer les temps de transfert des nitrates du sol jusqu’à l’aquifère. Le BRGM a donc modélisé le fonctionnement hydrogéologique de l’aquifère (descriptions / quantification des recharges, des décharges, etc.) à partir d’un modèle adapté, amélioré et testé sur des données historiques. Des outils géochimiques (datation des eaux…) et isotopiques (qui informent sur les zones de recharge…) ont également été utilisés. Pour achever cette première étape, le BRGM fait tourner le modèle jusqu’en 2015. Résultat : les prédictions révèlent qu’il faut d’urgence prendre des mesures car, sans changements de pratiques, les concentrations de nitrates ne peuvent qu’augmenter.

Deux scénarios socio-économiques possibles

Quant au volet socio-économique, il s’est notamment appuyé sur des réunions avec les acteurs de terrain (en particulier des agriculteurs) et sur un comité de pilotage associant des représentants des syndicats et/ou associations professionnelles. Deux scénarios tendanciels contrastés ont été proposés. Le premier s’appuyait sur les hypothèses les plus potentiellement rentables économiquement : le scénario dit "agriculture ultra-compétitive". Le second était supposé être le plus protecteur possible pour l’environnement, ou scénario "haute performance environnementale".

L’objectif de réduction de nitrates difficile à atteindre

Ces deux scénarios ont fourni des données d’entrée pour définir un modèle hydrogéologique. Bien entendu, le premier aggravait à terme la situation par rapport aux prédictions réalisées en conservant les conditions de pratiques actuelles. Mais paradoxalement, le second scénario n’était pas non plus satisfaisant : la tendance à l’augmentation ralentissait mais il ne permettait en aucun cas d’atteindre l’objectif visé en 2015 (un taux de nitrates inférieur à 50 mg/l).

Définir à terme un nouveau scénario "coût-efficace"

D’où la seconde étape pour les socio-économistes : proposer un nouveau scénario, assorti de contraintes compatibles avec l’activité agricole, et évaluer ses effets grâce au modèle hydrogéologique. Par exemple, il s’agit de prévoir une réduction des apports en engrais, de mettre en place une rotation des cultures… L’enjeu est d’identifier les facteurs qui permettent réellement d’inverser la tendance. Bien entendu, ce type de scénario, dit "coût-efficace", doit ensuite rencontrer l’adhésion des agriculteurs. Enfin, une fois ce travail achevé, la méthode mise au point pourra être utilisée dans tous les aquifères où des problèmes similaires se posent.