Paysages typiques du massif du Jura avec les prairies dédiées aux vaches montbéliardes pour la production laitière.
© CIA25-90
Enjeux et besoins
La dégradation de la qualité des eaux des rivières comtoises observée depuis plusieurs décennies se traduit notamment par des excès en nutriments, témoins des activités anthropiques passées et actuelles. Dans le massif du Jura, l’impact des pratiques agricoles et des rejets domestiques et industriels est aggravé par la vulnérabilité des paysages karstiques qui favorise l’infiltration de l’eau tout en limitant les processus de filtration au niveau du sol.
Les travaux scientifiques internationaux concernant le devenir des polluants dans l’environnement sont très mal renseignés pour les milieux karstiques, ce qui donne peu de références sur l’impact environnemental des activités humaines en Franche-Comté.
Réduire l’exposition des populations et plus généralement de l’environnement aux pollutions diffuses nécessite de tenir compte des effets combinés des activités anthropiques et du changement climatique sur la ressource en eau. Concernant la problématique de contamination des eaux par les nutriments, cela passe par une meilleure connaissance :
- de l’évolution de la ressource en eau en quantité et en qualité, au regard des évolutions hydro-climatiques, de l’occupation du sol et des rejets en azote et phosphore ;
- du fonctionnement hydrogéologique des aquifères karstiques et des échanges karst-rivière ;
- des transferts de nutriments depuis le sol, vers le milieu souterrain, les sources et les cours d’eau.
Cela passe ensuite par une adaptation du territoire vers des mesures correctives pour diminuer les rejets, qu’ils soient issus de l’agriculture, des habitats ou de l’industrie.
Les retombées opérationnelles sont multiples. Elles visent à identifier les zones contributives aux pollutions, à déterminer les leviers qui permettront de limiter les apports de nutriments vers les eaux et à guider les modalités de gestion et d’adaptation du territoire.
Prélèvement des eaux pour des analyses géochimiques renseignant sur son origine et son temps de résidence dans les aquifères karstiques (grotte Sarrazine, 2021).
© BRGM
Principaux résultats
Après 6 ans de travaux, les résultats du projet NUTRI-Karst apportent un éclairage important sur une problématique environnementale préoccupante pour le territoire jurassien dans un contexte de défiance de la filière Comté pointée du doigt dans les médias. L’origine multi-factorielle des nutriments retrouvés dans les eaux a été décryptée pour les différentes activités humaines, et quantifiée en mettant en avant certaines pratiques agricoles à risque, certains rejets de l’assainissement, et le rôle du changement climatique.
L’agriculture, avec plus de 90% des apports, est la principale source de nutriments sur le massif du Jura, devant les rejets domestiques et industriels. Ces derniers ne sont pour autant pas négligeables suivant la configuration des bassins, dans la mesure où ces rejets s’effectuent la plupart du temps à proximité ou directement dans les milieux aquatiques.
La majorité de l’azote apporté est assimilée par les plantes au travers de la pousse de l’herbe des prairies, valorisée pour l’alimentation de l’élevage laitier. Une analyse à l’échelle du massif du Jura montre que selon les secteurs, entre 10% et 60% (avec une moyenne à 20%) de l’ensemble des apports d’azote se retrouvent dans les principaux cours d’eau. Cela traduit la grande variété des modalités d’écoulements au sein du massif, et la moindre capacité de certains bassins à retenir les nutriments apportés. Cela montre également que les prairies permanentes avec un élevage extensif (occupant 80% de la surface agricole du massif jurassien depuis 50 ans) contribuent à limiter significativement les fuites de nitrates vers les eaux.
L’essentiel du phosphore retrouvé dans les eaux provient des rejets de l’assainissement, que ce soit au niveau des zones urbaines, des fromageries ou de zones industrielles.
Les pratiques culturales les plus à risque et qui impactent le plus les eaux sont celles qui favorisent le travail du sol, l’apport d’engrais minéraux (prairies temporaires et cultures) et l’épandage d’effluents liquides (purin, lisier). Une forme de paradoxe jurassien se dessine alors pour ce milieu agricole extensif dominé par l’élevage bovin - dédié essentiellement à la transformation du lait pour la fabrication de fromages sous signe de qualité Comté, Morbier et Mont d'Or - car la diminution significative des apports d'origine agricole depuis quelques décennies ne suffit pas à inverser la tendance à la dégradation de la qualité des eaux.
Cette situation complexe s’explique d’une part par la forte vulnérabilité des milieux karstiques qui se caractérisent par une capacité de filtration des eaux très limitée (sols superficiels prédominants et infiltration préférentielle) et des vitesses de circulations généralement élevées ; cela conduit à une restitution rapide à la rivière des eaux de pluie infiltrées et des molécules lessivées. D’autre part, le réchauffement climatique constitue un facteur aggravant, avec une intensification des sécheresses ces dernières années. Celles-ci induisent une baisse des réserves en eau et la mobilisation à l’automne d’eaux rechargées au cours du printemps et de l’été et fortement enrichies en azote. Leur origine est liée à la minéralisation de l’azote du sol lors de la ré-humectation après une période sèche, ainsi qu’à la mobilisation de reliquats azotés plus élevés liés à la baisse de rendement.
L’organisation de 3 ateliers a permis de mobiliser largement la diversité des acteurs locaux, et partager les connaissances afin de contribuer à construire une compréhension commune des causes de la dégradation et des impacts socioéconomiques associés, tout en identifiant collectivement certaines pistes d’action.
Plus de 100 actions concrètes sont proposées à l’issue de ce projet pour améliorer la qualité de l’eau et accompagner les acteurs du territoire vers une réduction durable des transferts de nutriments. Celles-ci portent surtout sur l’évolution des pratiques existantes plutôt que sur des transformations plus structurelles et à plus long terme du modèle agricole, dans une perspective d’adaptation au changement climatique.
Livrables du projet
Le projet NUTRI-Karst s’articule en quatre tâches :
Tâche 1 : Réponses des agro-hydro-systèmes du massif du Jura face au changement climatique et aux activités anthropiques
L’objectif est d’évaluer les effets du changement global sur la qualité des eaux des rivières comtoises sur l’ensemble du massif jurassien, en retraçant les évolutions des 50 dernières années des différentes variables climatiques, agronomiques, hydrologiques et physico-chimiques.
Ressources liées à la tâche 1
- Synthèse de la tâche 1
- Rapport Tâche 1 : réponses des agro-hydro-systèmes du massif du Jura face au changement climatique et aux activités anthropiques
- Rapport détaillé de la partie agricole (Chambre d’Agriculture 25-90)
- Article publié dans The Conversation en 2023 : Dans le Jura, le réchauffement climatique aggrave la pollution des eaux par les nitrates
- Restitution aux acteurs du territoire - 20 septembre 2023
Tâche 2 : Echanges karst-rivière et fonctionnement hydrogéologique des aquifères du bassin de la Loue
L’objectif est de mieux comprendre la recharge des aquifères karstiques et les interactions surface/souterrain, en appliquant une approche pluridisciplinaire (jaugeages & profils en long, traçages artificiels, hydrogéochimie) sur le bassin de la Loue, pour aboutir à un modèle hydrogéologique 3D et la délimitation des zones contributives au débit des rivières.
Ressources liées à la tâche 2
Tâche 3 : Transferts de nutriments dans les hydrosystèmes karstiques du bassin de la Loue
L’objectif est de mieux comprendre l’impact des pratiques agricoles et des rejets urbains et industriels sur la qualité des eaux dans les sols, les sources et rivières, pour identifier les leviers d’action à mettre en œuvre afin de réduire les excès en nutriments : en limitant les pratiques agricoles à risque, en tenant compte du changement climatique et de la vulnérabilité du karst.
Ressources liées à la tâche 3
Tâche 4 : Ateliers participatifs multi-acteurs pour construire une vision partagée des causes de la perturbation des rivières comtoises
L’objectif est de créer un dialogue entre acteurs de terrain et scientifiques permettant un partage des savoirs profanes et techniques, étape préalable à la discussion des mesures correctives à mettre en place.
Ressources liées à la tâche 4
Restitution finale aux acteurs du territoire
Réunion finale à Ornans - 12 décembre 2025.
Logos des partenaires du projet Nutri-Karst.
© Nutri-Karst
Le projet NUTRI-Karst en quelques mots
- 6 ans, fin de programme en 2025
- Production scientifique assurée par des agronomes, des hydrogéologues, des géochimistes et des techniciens
- Moyens mis en œuvre : production de données (suivis physico-chimiques des eaux, hydrogéologiques, agronomiques), développement d’approches hydrogéologiques dédiées aux hydrosystèmes karstiques cultivés (analyse des données, modélisation)
- Un comité de suivi dans le but de fédérer les différents acteurs locaux autour du projet et regroupant les collectivités (Départements, EPTB, EPAGE, syndicat de rivière, PNR,…), les services de l’Etat (DDT, DREAL, OFB, DRAAF), le secteur agricole, et de la pêche et la société civile (CIGC, fédérations de pêche…)
- Partenaires :
- BRGM (coordinateur)
- Chambre Interdépartementale d’Agriculture Doubs - Territoire de Belfort
- Financements : d’un montant de 1,3 millions d’euros, le financement du projet est assuré à 50% par l’Agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse, le reste du financement du projet est apporté grâce à la participation financière des partenaires.
