Diagnostic des risques de ruissellements pour comprendre les chemins de l'eau

Après les applications au champ des produits phytosanitaires les transferts hydriques des molécules de pesticides sont des processus importants de pollutions diffuses des cours d’eau et mêmes des nappes phréatiques. Le transport sous forme dissoute est majoritaire mais certaines molécules sont entrainées par les particules de terre en suspension dans l’eau. En cas d’érosion, c’est de plus une perte de sol qui intervient avec une atteinte à la fertilité de la parcelle, c’est aussi des coulées de boues sur les routes et parfois les villages, c’est également un comblement rapide des fossés ou des petits ruisseaux et un colmatage des frayères dans les cours d’eau.

En 2014 et 2015, les sites expérimentaux Rhône-alpins de l’Irstea ont montrés, en situation de transferts rapides vers les eaux superficielles, des pics de pollutions des eaux de ruissellement supérieurs à 150µ, voire 200 µg de pesticides totaux par litre (Dombes et Beaujolais de coteaux).

Depuis les années 1990, les travaux du CORPEN, ont initiés des techniques de diagnostics. En s ‘appuyant sur des diagnostics de terrain permettant de comprendre les fonctionnements hydrologiques des parcelles et des versants, il est possible d’intégrer de façon optimale des dispositifs d’atténuation : éléments du paysage et zones tampons. En complément de certaines techniques agronomiques de travail du sol notamment, des mesures d’hydrauliques douces souvent peu onéreuses et basées sur techniques de génie végétal et écologique permettent d’atténuer les niveaux de contamination des milieux aquatiques.

5. Comprendre les chemins de l’eau : c’est-à-dire la circulation de l’eau à l’échelle de la parcelle et du versant

• Les types de ruissellement

La pluie qui tombe sur une parcelle peut emprunter plusieurs chemins (typologie du ruissellement document TOPPS-Prowadis, 2014):

- S’infiltrer verticalement dans le sol en fonction de la perméabilité de la surface, de l’intensité des précipitations, de la végétation et de la pente (en coteaux viticoles notamment).

- Ruisseler sur le sol de manière diffuse ou en se concentrant, atteindre les parcelles en aval ou les fossés puis directement les ruisseaux.

- Circuler latéralement dans le sol en présence d’une rupture de perméabilité (semelle de labour ou de travail du sol, horizon argileux ou substrat géologique à faible profondeur, …) ou en sols hydromorphes en présence d’un réseau de drainage artificiel.

Le ruissellement dit hortonien provient d’un refus d’infiltration (intensité de pluie trop forte par rapport à une perméabilité du sol insuffisante : battance des sols limoneux, roulage, tassements,…). Le ruissellement sur sols saturés est lié à l’engorgement hivernal de certains types de sols présentant un obstacle imperméable en bas de profil et/ou une remontée de nappe.

A la parcelle, les formes de ruissellement varient selon les sols, la végétation ou le mulch de surface, le travail du sol, la pente, la saison : sols gorgés d’eau en hiver, orages et pluies intenses en été... A l’échelle du versant, les chemins de l’eau s’organisent selon la topographie, l’organisation paysagère générée par la main de l’homme (formes et longueurs des parcelles), chemins, fossés, éléments paysagers gardés ou construits.

L’agriculteur n’a pas toujours la possibilité d’agir individuellement sur l’ensemble des différents facteurs en cause, mais dès le niveau parcellaire la genèse du ruissellement et de l’érosion peut être limitée voire annulée. Cela passe par la mise en œuvre de mesures appropriées : travail du sol et résidus de récolte en surface, rotations en mosaïque des cultures, maintien et création de zones tampons fonctionnelles, protection des cours d’eau et action sur les courts-circuits permettant les transferts rapides des eaux contaminées (coins de champs, rigoles ou tuyaux de drainage traversant la bande enherbée,…).

• Etre acteur du territoire pour lutter contre les transferts hydriques et la pollution diffuse par les pesticides

Un objectif permanent à rechercher : ralentir les écoulements en favorisant l’infiltration de l’eau, ou sa rétention sur l’ensemble du versant

- en préservant la perméabilité des sols cultivés et aussi des bandes enherbées, ce qui permet l’infiltration au sein même des parcelles,

- en limitant ou en réduisant la concentration du ruissellement.

- en améliorant le rôle des mares et serves, voire en recréant de tels dispositifs humides.

- en apportant une attention particulière aux coins de parcelles, souvent abaissées par des décennies de labour, et donc propices aux sorties d’eau contaminées et chargées en MES.

- en favorisant le passage du ruissellement diffus dans les zones enherbées ou boisées

: bandes enherbées rivulaires, prairies de versant ou de fond de vallée, bosquets,….

Quelques points à retenir et à mettre en œuvre autant que possible:

• Les surfaces non cultivées (prairies, bois, bandes enherbées non tassées, haies,…) ont une perméabilité toujours supérieure aux sols travaillés soumis notamment au compactage du matériel.
• Certains éléments du paysage, tels que les haies, les talus « marche » (rideaux) maintenus ou mis en place de façon optimale, jouent un rôle important de maintien de la perméabilité des sols et donc des capacités d’infiltration de l’eau
• D’autres éléments auront plutôt un rôle de rétention-infiltration : talus/merlon, mares
• L’eau doit aussi avoir une place reconnue et acceptée au sein des paysages agraires : les années humides ou lors d’évènements pluvieux importants, elle saura rappeler son existence et ses exigences et besoins en termes d’espace vital et d’espace de liberté.
• Des décennies d’aménagements ruraux ont conduit à une évacuation rapide, et parfois excessivement rapide de l’eau des parcelles agricoles : or le changement global et climatique pousse plutôt à garder dans les versants une eau très utile lors des séquences de sécheresse et de canicule.

5. Le diagnostic des risques de ruissellement et exemples de situations régionales

• Diagnostics parcellaires et de bassins versants

La démarche de réduction du ruissellement et de l’érosion s’appuie sur des outils de diagnostics existant permettant d’évaluer localement les situations ruisselantes et les risques de contamination des eaux de surface : www.irstea.fr/pollutions-agricoles-diffuses et www.zonestampons.onema.fr

Le diagnostic prend en compte toutes les caractéristiques parcellaires susceptibles de jouer un rôle dans la genèse du ruissellement et dans son devenir au sein de bassin versant. Ensuite il convient de choisir les mesures d’atténuation les plus appropriées dans le cadre de bonnes pratiques de gestion. Notre domaine de compétences nous amène souvent à intervenir sur les territoires les plus sensibles aux pollutions par les pesticides. Il est important de mettre l’accent sur la vulnérabilité intrinsèque liée au milieu et sur l’effet aggravant de certaines interventions humaines (lutte anti-érosive, aménagements hydrauliques et fonciers, techniques culturales, infrastructures routières,…) et de mettre les connaissances récentes au service de l’atténuation des effets et impacts des activités humaines. Des territoires ruraux adaptés à leurs fonctions, pourvus de bonnes capacités de résilience sont et seront la base d’une agriculture résolument durable et conforterons les efforts menées par ailleurs : réductions d’emploi des phytosanitaires, techniques de précisions, agro-écologie ou agriculture de conservation.

• Exemples de situations régionales rhône-alpines

Les exemples cités dans la rubrique « chroniques de territoires » sont des situations où de réels dysfonctionnements existent et conduisent à des contaminations des eaux (rapport DREAL Rhône-Alpes 2012) qu’il est nécessaire de réduire par tous les moyens possibles.

Il ne s‘agit pas de dénigrer les territoires handicapés par des conditions pédo-climatiques difficiles mais bien de présenter des voies de réflexions et d’améliorations efficaces et réalisables en s ‘appuyant sur des constats et diagnostics de terrains.