Application de la modélisation numérique à l'évaluation sur le long terme des effets des pratiques agricoles sur les flux et concentration d'azote dans l'eau et dans l'atmosphère à l'échelle de trois bassins versants d'élevage

Résumé

L'objectif de l'étude est de déterminer le niveau de concentration en nitrate dans les eaux de surface et le niveau des émissions gazeuses d'azote (N20, N2, NH3) que l'on peut atteindre par l'adoption d'une meilleure gestion environnementale de l'épandage des effluents d'élevage. Les sites d'application sont trois petits bassins versants d'élevage de l'Ouest de la France. Nous avons utilisé pour cela un système d'information à références spatiales (SIRS) interfacé avec des logiciels constructeurs de jeu de données à partir de scénarios et un modèle agro-hydrologique distribué continu. Les résultats montrent sur chaque site que le total annuel de l'azote perdu dans l'eau sous forme de nitrate et dans l'atmosphère sous forme de di-azote et de protoxyde d'azote est du même ordre de grandeur que l'excédent annuel du bilan minéral de l'azote. Le coefficient moyen d'émission de N2O par rapport aux apports est significativement plus élevé que les coefficients généralement utilisés pour l'évaluation de ces pertes. Les flux totaux d'azote émis dans l'atmosphère sont quantitativement aussi élevés dans les sols de la zone insaturée que dans les zones humides de fond de vallée. Les stratégies d'optimisation les plus simples et les plus acceptables au premier abord par les agriculteurs ont une efficacité d'environ 25 % au bout de 21 ans pour la réduction des concentrations dans l'eau, ce qui en général conduit à repasser en dessous de 50 NO3 mg l-1 mais ne suffit pas pour atteindre 25 mg l-1 au bout de 21 ans. La mise en oeuvre des modifications provoque aussi une réduction des flux d'azote dans l'at¬mosphère de 12 à 20 % par rapport aux pratiques actuelles. Le temps nécessaire pour atteindre ces résultats est au moins de 10 ans. Il paraît que l'évaluation d'une filière de gestion environnementale des effluents doit prendre en compte des temps de quelques dizaines d'année. Elle doit aussi tenir compte des usages du sol et des caractéristiques agronomiques et hydrodynamiques du territoire d'épandage, sinon il sera impossible d'évaluer les risques de reports de pollution et la « durabilité » des nouveaux systèmes proposés.