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Nitrates : la pollution des eaux va se poursuivre des décennies

Que deviennent les nitrates issus de l’épandage d’engrais azotés de synthèse sur nos cultures ? Une étude menée sur 30 ans vient de fournir des chiffres qui interpellent. Par exemple, un fertilisant épandu en 1982 devrait encore participer à la contamination des systèmes aquatiques durant cinq décennies. Visiblement, la capacité de rétention des sols a été sous-estimée.

En 2011/2012, 5,7 millions de tonnes d’engrais azotés ont été utilisées en France (chiffre des Chambres d’agriculture). © AgriParisPictures, Flickr, cc by sa 2.0 En 2011/2012, 5,7 millions de tonnes d’engrais azotés ont été utilisées en France (chiffre des Chambres d’agriculture). © AgriParisPictures, Flickr, cc by sa 2.0

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Pour améliorer la croissance des plantes, et donc le rendement et la qualité des cultures, les agriculteurs enrichissent notamment leurs sols avec des engrais azotés de synthèse, et ce depuis des décennies. Le problème, c’est qu’une bonne partie des nitrates dérivés de ces produits s’infiltre dans les sous-sols, où elle participe alors à la contamination des eaux souterraines (y compris parfois des nappes phréatiques exploitées pour alimenter la population en eau potable). En France, la pollution des eaux continentales par les nitrates serait à 66 % due à l’agriculture (chiffre du CNRS).

De nombreux efforts sont faits pour réduire cette pollution, tant par les agriculteurs que par les autorités. Cependant, il reste des zones d’ombre sur le devenir des produits épandus sur nos champs. Par exemple, que deviennent précisément, et en quelles quantités, les engrais et leurs résidus au cours du temps, à l’échelle de plusieurs décennies ? De nouveaux éléments de réponse viennent de nous être fournis dans une étude présentée dans la revue Pnas, par Mathieu Sebilo de l’université Pierre et Marie Curie (Paris) comme principal auteur.

Voici 30 ans, en 1982, 2 parcelles de 2 m² ont été enrichies avec un engrais azoté de synthèse, mais pas n’importe lequel. Il avait au préalable été marqué avec un isotope stable de l’azote : le 15N. Depuis, des cultures de betteraves sucrières (en été) et de blé (en hiver) se sont succédé sur ces terres, tandis que des mesures isotopiques ont régulièrement été prises. Grâce à elles, les chercheurs ont suivi le pourcentage de nitrates qui a été absorbé par les plantes au cours du temps, et donc celui qui s’est infiltré dans les sous-sols ou qui est resté dans la matière organique du sol. Conclusion : la pollution aux nitrates va se poursuivre bien plus longtemps qu’on ne le prévoyait !

La France comptait 26 millions d'hectares fertilisables en 2011/2012, sur lesquels 8,4 millions de tonnes d’engrais minéraux ont été épandus (chiffres des Chambres d’agriculture).
La France comptait 26 millions d'hectares fertilisables en 2011/2012, sur lesquels 8,4 millions de tonnes d’engrais minéraux ont été épandus (chiffres des Chambres d’agriculture). © OliBac, Flickr, cc by 2.0

Environ 15 % des nitrates finiront dans les systèmes aquatiques

Ainsi, au bout de trois décennies, 61 à 65 % de l’engrais marqué a été absorbé par les végétaux. Et le reste ? Des mesures ont également été réalisées sur des eaux d’infiltration prélevées à deux mètres de profondeur. Grâce à elles, la fraction de nitrates emportée vers les eaux souterraines a été évaluée. Par déduction, il a donc été possible de quantifier la présence des nitrates marqués dans le sol, où ils sont toujours accessibles aux végétaux. Trois ans après le début de l’expérience, en 1985, les sols contenaient encore 32 à 37 % du fertilisant tracé, contre 12 à 15 % de nos jours. C’est dire s’il subsiste longtemps !

Entre 8 et 12 % des résidus de l'engrais marqué se seraient infiltrés dans le sous-sol durant ces 30 dernières années, et ont donc pu participer à la contamination de ressources hydriques. Selon l’étude, cet écoulement progressif devrait se poursuivre dans les décennies à venir. En effet, les chercheurs estiment que les nitrates vont encore s’écouler à faible dose durant plus de 50 ans, soit plus longtemps que ce que l’on croyait jusqu’alors. D’ici 2082, environ 15 % de l’engrais marqué en 1982 aura pénétré l’hydrosphère, selon les estimations.

Ces chiffres sont loin d’être négligeables. Ils démontrent que la capacité de rétention des sols, qui ont reçu d’importantes quantités d’engrais en quelques décennies, a été sous-estimée. Dès lors, il faudrait mieux en tenir compte dans les efforts entrepris pour réduire la contamination des systèmes aquatiques par les fertilisants agricoles.


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