En Seine-et-Marne, l’aquifère de Champigny alimente en eau potable 1,5 million de concitoyens. La bonne qualité de cette ressource est donc primordiale. Toutefois, dans cette région très agricole, les eaux de ruissellement et de drainage emportent avec elles les excès d'engrais et de pesticides : une partie de ces polluants se retrouve au final dans la nappe phréatique. Des actions d’ingénierie écologique sont alors mises en œuvre pour collecter les eaux de ruissellement en amont de la zone de captage, puis pour dégrader de manière naturelle les contaminants. Pour cela, d'ingénieux bassins épurateurs, conçus par les chercheurs d’Irstea, ont vu le jour à Rampillon : des zones tampons humides artificielles (ZTHA). L’action combinée du soleil, des bactéries et des plantes permet la dégradation naturelle des pesticides et nitrates. Mais ces infrastructures doivent être couplées à des actions visant à diminuer l'usage de ces produits, engendrant des modifications de pratiques agricoles de la part des agriculteurs. Alors, est-ce efficace ?

Rampillon : une mare innovante

Le projet pilote a débuté en 2005, rassemblant les scientifiques d'Irstea, les principaux acteurs du territoire et les gestionnaires de l’eau. Depuis la construction en 2010, l'équipe d’Irstea travaille sur l'évaluation de l'efficacité de la ZTHA, instrumentée en 2012 (stations météorologiques, de suivi de débit, sondes…) pour un suivi précis. Cette démarche collective a été saluée en 2014 par le Prix national du Génie Ecologique, remis par le Ministère de l’Environnement, récompensant 10 années de recherche durant lesquelles se sont succédées différentes études. La dernière, financée par l’Agence de l’eau Seine-Normandie, s’est terminée en 2015 et les résultats ont été présentés en février devant les partenaires du projet (mairie de Rampillon, Syndicat de rivière, Agence de l’eau et agriculteurs).

Le projet s’articule autour de 2 objectifs complémentaires :

  • Réduction à la source de ces pollutions diffuses > adaptation des pratiques agricoles
  • Réduction des transferts > interception des flux d’eau

Résultats

Le dispositif en lui-même réduit d’environ 40 % les pollutions (l’objectif initial était de 50 %). "Il faut garder en tête qu’il s’agit d’un système naturel, donc intrinséquement l'efficacité est variable selon la saison et l'année. Les résultats dépendent notamment des conditions climatiques", rappelle Julien Tournebize, hydrologue à Irstea et responsable du site pilote à Rampillon. Ainsi, l’efficacité de la ZTHA dans la réduction des pesticides oscille d’une année sur l’autre, allant de 55 % à 25 %. La nature est imprévisible. Autre incertitude : les différences de comportements – et donc de dégradation -, des molécules (pesticides). Certaines répondent bien à l’aménagement quand d’autres résistent ; les chercheurs ont pu les identifier et évaluer leurs différents taux de dégradation.

Du côté des nitrates, la ZTHA permet d’en éliminer chaque année près de 1,5 tonne… ce qui ne représente que 10 % du flux annuel. La ZTHA est trop petite pour intercepter davantage, mais présente un fort potentiel. Les chercheurs ont, en parallèle, investigué les émissions de gaz à effet de serre issues des processus de dénitrification. Autre point positif, les résultats montrent que les émissions de protoxyde d'azote (avec un pouvoir réchauffant 300 fois supérieur à celui du CO2) ne sont pas significatives.

"Beaucoup d’efforts ont également été faits de la part des agriculteurs et cela se traduit en chiffres : en 10 ans (2005-2015), on observe une diminution de 25 % de la concentration moyenne en nitrates à l’entrée", souligne Julien Tournebize. Les agriculteurs ont ainsi mieux utilisé les fertilisants.

De ces résultats émergent de nouvelles interrogations autour de :

  • la transformation des pesticides
  • et du piégeage à long terme de ces molécules dans les sédiments

Les acteurs du bassin versant mobilisés

3 agriculteurs du bassin versant (355 hectares) ont participé au projet et ont dû gérer 2 petites ZTHA aménagées en amont de la principale (suivie par les scientifiques). "Grâce à cela, ils se sont clairement appropriés la démarche et l’application des zones tampons humides, souligne Julien Tournebize. L’une de leurs craintes au lancement du projet était que nous partions une fois l’étude terminée en les laissant avec ces aménagements. Notre présence sur le terrain, pour effectuer les relevés plusieurs fois par mois, est donc très importante ; nous sommes en contact direct avec eux, ils nous appellent dès qu’il y a un problème… ils sont notre vigie !". L’accompagnement passe également par la formation : l’association partenaire AQUI’Brie a animé le réseau en délivrant des conseils agricoles (choix des molécules, dates d’application, stratégies de désherbage…). Dans le cadre du plan ministériel Ecophyto, les agriculteurs ont ainsi investi dans du matériel de désherbage mécanique pour réduire l’usage des fertilisants.

Les acteurs du territoire (mairie de Rampillon, Agence de l’eau…) ne sont pas en reste et soutiennent le projet. "La restitution des résultats de l’étude a permis de répondre à de nombreuses questions sur le processus et le transfert de connaissances. Ils montrent un réel intérêt pour comprendre le fonctionnement, comme par exemple ‘où va le nitrate ?’", explique Julien Tournebize.

Changement d’échelle

L’intérêt pour la ZTHA de Rampillon dépasse les frontières du bassin-versant. De nombreuses visites de terrain sont organisées et attirent des agriculteurs, des techniciens de rivières ou encore des gestionnaires de l’eau de toute la France, curieux de voir à quoi ressemble une zone tampon humide, avant de lancer un plan d’action sur leur propre territoire.

 

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Visite sur le terrain - Mars 2016 © Irstea

 

Dans l’idée d’aider les petites villes à valoriser leurs ZTHA existantes et à en construire d’autres, un nouveau projet [1] est lancé dans la région. La zone d’étude est élargie et concerne le territoire de Nangis ; soit 132 km2 contre 3,5 km2 pour le bassin versant de Rampillon. Un changement d’échelle conséquent et une nouvelle approche qui conjugue les enjeux de protection de la qualité de l’eau et du maintien de la biodiversité, pour un nouveau dialogue territorial.

Dans la même logique, les données collectées sur le site de Rampillon vont être associées à celles d’une ZTHA en Indre-et-Loire afin de continuer l’évaluation de la performance de ces dispositifs [2]. Ces données issues de 2 territoires serviront alors de référence pour un déploiement nationale. Et des outils existent déjà : du guide technique sur la mise en œuvre des ZTHA (Irstea) au jeu de rôles pour accompagner le dialogue. L’enjeu est de rendre compte de la complexité de cette problématique et de tester différentes solutions en évaluant collectivement leurs impacts socio-économiques et environnementaux à l’échelle du territoire. Tous acteurs de la lutte contre les pollutions diffuses agricoles !

 


[1] Projet BRIE’eau (2016-2020) Vers une nouvelle construction de paysage agricole et écologique sur le territoire de la Brie : associer qualité de l’eau et biodiversité. Soutenu par le PSDR Ile-de-France. Partenaires scientifiques : IRSTEA, INRA, UPSud  Partenaires socio-économiques : AQUI’Brie, Biotope, Direction Départementale des Territoires 77, Chambre d’agriculture 77

[2] 2016-2018, financement Onema.