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Les mécanismes de transfert

Les mécanismes de transferts de contaminants vers les captages et leur devenir dans le milieu aquatique en général sont avant tout liés aux chemins de l’eau et aux propriétés des différentes substances considérées. L’identification et la maîtrise de ces différents types de transfert constituent, selon le type de ressource prélevée, l’une des clés de la démarche de protection des AAC.

Parmi les transferts mis en jeu dans la contamination des eaux prélevées on distingue :

  • Les transferts par infiltration lorsque la substance, soluble, migre verticalement avec l’eau à travers le sol et la zone non saturée pour rejoindre les nappes d’eau souterraines. Cette infiltration peut intervenir sous forme diffuse et relativement lente mais aussi sous forme concentrée et rapide lorsqu’un écoulement de surface atteint une zone d’engouffrement (par exemple une bétoire ou doline en milieu karstique). Il s’agit du mécanisme considéré comme prédominant dans le transfert des nitrates (on parle alors de lessivage).
  • Les transferts par ruissellement lorsque la substance, en solution ou adsorbée sur les particules en suspension (phénomène d’érosion), est entraînée par l’eau à la surface du sol pour rejoindre le réseau hydrographique. Il s’agit du mécanisme prédominant pour les transferts de certains pesticides et du phosphore.
  • Les transferts de sub-surface qui correspondent à un écoulement à faible profondeur dans le sol, à la faveur d’une rupture de perméabilité (écoulement dit hypodermique) ou via des dispositifs artificiels qui concentrent l’écoulement (drains enterrés destinés à assainir les parcelles agricoles). L’eau est alors généralement restituée au réseau hydrographique avec tout ou partie des substances qu’elle transporte (en fonction des phénomènes de rétention par le sol).
  • La dérive atmosphérique qui intervient spécifiquement lors de l’application des produits phytosanitaires par pulvérisation sur les cultures et entraine ces derniers vers les eaux superficielles.

Bien entendu ces différentes modalités de transfert ne sont pas exclusives les unes des autres, des transferts par infiltration et par ruissellement sont par exemple susceptibles de coexister (tant dans le temps que dans l’espace) au sein d’une même parcelle et a fortiori à l’échelle de l’AAC.

Illustration schématique de quelques modes de transfert en fonction des caractéristiques du milieu

L'influence du milieu sur les types de transferts :

Dans les mécanismes de transfert, le sol joue un rôle fondamental en fonction de ses propriétés : selon sa perméabilité, son épaisseur et sa porosité (autrement dit sa capacité à stocker l’eau), sa sensibilité aux phénomènes de battance et d’érosion ou encore selon l’ensemble des paramètres biologiques et physico-chimiques susceptibles de favoriser la rétention ou la dégradation des contaminants (par exemple la présence de matière organique favorisant l’adsorption des produits phytosanitaires mais aussi l’activité biologique qui permettra leur dégradation).

Parallèlement le climat intervient dans le bilan hydrique, c'est-à-dire l’eau excédentaire qui rejoindra les nappes ou les cours d’eau, avec un risque de transfert plus ou moins accentué selon la saison d’application des différents produits. Les caractéristiques climatiques saisonnières (cumuls pluviométriques, intensité, régularité et durée des pluies) peuvent en effet amplifier certains phénomènes tels que :

  • le ruissellement par refus d’infiltration, lorsque l’intensité des pluies dépasse la capacité d’infiltration des sols (on parle aussi de ruissellement hortonien, par exemple lors d’épisodes pluvieux estivaux intenses sur sol sec) ;
  • le ruissellement par saturation, lorsque les précipitations se produisent sur un sol déjà saturé en eau (notamment en saison hivernale où la régularité et le cumul des précipitations peuvent conduire à l’engorgement de certains sols).

Enfin, la topographie pourra elle aussi jouer un rôle selon la pente, susceptible par exemple de faciliter l’érosion, ou encore la position de la parcelle (les zones en fond de vallée seront par exemple plus sensibles à l’engorgement des sols) et sa distance aux cours d’eau.

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