Méthodologie de prévision des teneurs en nitrates et phytosanitaires

Contexte de réalisation

Le bassin de la Charente est soumis à de fortes pressions anthropiques (principalement agricoles : céréales, vignobles…) et en même temps à de forts enjeux (AEP, ostréiculture…). Il est donc nécessaire de mieux comprendre son fonctionnement vis-à-vis des pollutions azotées dans une première étape, puis vis-à-vis des produits phytosanitaires dans une seconde phase. Ce bassin versant présente l’avantage d’intégrer d’amont à l’aval une grande variété de situations hydrologiques et hydrogéologiques : socle cristallophyllien à l’amont, karst de la Touvre, nappe captive de l’Infra-Toarcien sous l’aquifère karstique du Dogger, nappe superficielle de milieux fissurés du Jurassique supérieur, aquifères calcaires et gréseux du Crétacé supérieur à l’aval, influences marines à l’embouchure. De plus, ce bassin versant est caractérisé par des relations étroites entre les différentes nappes et les rivières, avec des échanges s’effectuant dans les deux sens. L’état des nappes est donc comparé dans le présent travail à l’état des eaux de surface.

Objectif

L’objectif de cette étude est de réaliser un état des lieux par rapport aux nitrates, pour engager la première phase dédiée à la compréhension du fonctionnement du bassin versant de la Charente vis-à-vis des pollutions azotées en fonction des pratiques anthropiques.

Cartographie de l’état des rivières et relation nappes/rivières

Programme des travaux

Ce travail a intégré :

• la réalisation de campagnes de terrain et le rassemblement des données existantes de manière à établir un état des lieux hautes et basses eaux pour l’année 2009 pour le paramètre nitrates ;
• l’équipement de 4 sites en suivi continu et la caractérisation des eaux de ces sources ;
• le lancement de la construction d’un modèle couplant l’hydrodynamisme à la pression en surface et la quantification des transferts des nitrates vers les nappes.

Résultats obtenus

Les photographies de l’état des nappes les plus superficielles en hautes et basses eaux pour le paramètre nitrates montrent une situation assez contrastée entre les zones amont (socle) et globalement orientales, avec des teneurs faibles à modérées, et les plateaux et plaines calcaires où les aquifères de fissures ou de karsts sont très dégradés. Parmi les zones qui présentent des teneurs supérieures à 50 mg/l, seuil de potabilité, on peut citer : le Civraisien entre Clain et Charente, le haut bassin de la Boutonne et le secteur moyen autour de St-Jean-d’Angély, un secteur dans le Sud- Angoumois et surtout les bassins versants de la Gères et de la Devise.

Ces teneurs sont variables dans l’année, avec des valeurs plus élevées (souvent de 10 à 20 %) en hautes eaux (lessivage des terres, absence de couverture végétale…) par rapport aux basses eaux.

6 327 analyses sur 161 points extraits de la base de données ADES ont permis de regarder l’évolution de cette qualité des eaux sur 10 à 20 ans. D’une manière générale, on ne note pas d’évolution significative, notamment dans les secteurs très dégradés où les teneurs mesurées actuellement sont à peu près celles mesurées il y a 20 ans. Quelques chroniques montrent cependant une augmentation mais avec en général une croissance des teneurs dans les années 1990 et une certaine stabilité depuis 2000. Ces augmentations sont surtout sensibles dans les secteurs à teneurs faibles à modérées (les teneurs passent par exemple de 10 à 20 mg/l).

Cette analyse des résultats des 2 campagnes de terrain de 2009 et des valeurs extraites d’ADES apporte aussi des précisions quant aux échanges verticaux entre aquifères ou au fonctionnement de champs captants. La nappe de l’Infra-Toarcien captive est en général (à l’exception de certaines zones faillées) bien protégée sous les marnes toarciennes et indemne de nitrates. En revanche, au sein du multicouche crétacé, des transferts verticaux sont souvent observés (Saintonges, bassin du Né et de la Seugne…) : remontées d’eaux profondes venant « diminuer » les teneurs en nitrates de sources à la nappe superficielle, percolation d’eau de la nappe superficielle venant « contaminer » les eaux des nappes profondes. En nappe alluviale, les grands écarts des teneurs en nitrates souvent observés témoignent vraisemblablement des interconnections fortes avec la rivière. Mais il convient de moduler ces grandes généralités car chaque point d’eau est un cas spécifique.

Parallèlement, l’état des cours d’eau en hautes et basses eaux 2009 a été regardé en utilisant les données de l’Agence de l’Eau. La comparaison des valeurs en nappe et en rivière permet de préciser les échanges nappe/rivière.

En introduisant les informations de l’état des nappes et des pressions dans les mailles carrés d’un kilomètre de côté, ce travail a permis aussi de commencer à construire un modèle du bassin versant de la Charente croisant l’hydrodynamisme et les pressions. Cette première étape et les premiers résultats qui en découlent apparaissent très prometteurs pour la suite et pour répondre aux questions fondamentales de gestion qui se posent (notamment pour la prise en compte de la Directive Cadre européenne).

Partenaires

Agence de l’Eau Adour-Garonne

Europe à travers des fonds FEDER

RAPPORTS PUBLICS

• BRGM/RP-59154-FR - "Bassin versant de la Charente : recherche d'une méthodologie pour prévoir l'évolution des teneurs en nitrates et phytosanitaires en fonction des pratiques anthropiques. Phase 1 : Etat des lieux par rapport aux nitrates" - Télécharger le rapport