DESCRIPTION DES SITES DE L’ANR

Fiche d’identité:

Situé à 40 km à l’ouest de la ville de Toulouse près de l’Isle-Jourdain en Gascogne, le site est situé en tête du bassin versant (BV) expérimental d’Auradé petite commune du Gers. Ce BV est un des observatoires du Laboratoire d’EcoLogie fonctionnelle et Environnement de Toulouse (EcoLab, UMR5245 CNRS/UPS/INP) qui fait partie de l’Infrastructure de Recherche (IR) OZCAR (Observatoire de la Zone Critique) et de la ZA PYGAR (Zone Atelier Pyrénées-Garonne) intégrée à l’IR RZA (Réseau des Zones Ateliers). Les IR OZCAR et RZA font partie aujourd’hui de l’ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) eLTER (European Long-Term Ecosystem Research Infrastructure).
Ce BV a été instrumenté dès 1982 par le Centre de Recherche AZF de Toulouse (Société Grande Paroisse) pour suivre l’évolution des transferts d’azote. En 1995, le GRAMIP (Groupe d’action phytosanitaire de Midi-Pyrénées) a démarré des suivis de concentrations en pesticides dans les eaux. En 2004, EcoLab a mis en place des suivis hydro-biogéochimiques et écologiques en partenariat avec la Société GPN-TOTAL (Grande Paroisse Azote, convention entre 2006 et 2011 et l’Association des Agriculteurs d’Auradé (AAA), aujourd’hui Groupement des Agriculteurs de la Gascogne (GAGT), interface entre agriculteurs, collectivités territoriales et laboratoires de recherches. Actuellement, les suivis climatologiques, hydrologiques, géochimiques, pédologiques, écologiques sont assurés par EcoLab et les recherches se font en partenariat avec d’autres laboratoires toulousains (CESBIO, GEODE, DYNAFOR, LEREPS) et nationaux (INRAE ETBX et EABX Cestas et HYCAR Anthony, LHYGES, Strasbourg, notamment), et la laboratoires associés aux IR OZCAR et RZA.

Caractéristiques du site:

La retenue du Bassioué (environ 1000m2) est située en amont (sous-bassin de l’ordre de 28ha) du bassin versant agricole d’Auradé (320 ha) drainé par le Montoussé, affluent de la Boulouze (affluent de la Save).
La surface agricole utile du BV d’Auradé est de 298 hectares (90% de la surface totale du bassin versant). Les cultures en rotation (blé tendre, blé dur et tournesol) occupent 90% de la surface du bassin versant. Les sols en présence – appelés « Terreforts » – sont argileux et appartiennent à la séquence des sols bruns calcaires-bruns calciques-bruns lessivés et se sont développés sur un substratum molassique argileux et carbonatés d’age Miocène.

Le climat est tempéré océanique (T=12-14°C et P=600-700 mm.a-1) avec une évapotranspiration élevée (500 à 600 mm.a-1). La majeure partie des précipitations annuelles provient des orages de novembre à décembre et d’avril à mai. Les précipitations de neige sont rares et ne génèrent pas de couverture persistante. La température moyenne est de 12.7°C avec un minimum au mois de janvier (moyenne de 5°C) et un maximum en août (20°C en moyenne). Les débits maximums sont observés au mois de février et pendant la période de crues  au printemps (mai -juin). La période d’étiage s’étend de fin juin à septembre. Le ruisseau peut être asséché durant cette période. Le débit moyen annuel à l’exutoire est de 164mm (de 40 à 330 mm selon les années), ce qui correspond aux conditions observées sous un climat semi-aride. Le substratum imperméable favorise les écoulements de surface et les réserves souterraines en eau sont très limitées à quelques nappes perchées (lentilles sableuses) dans la molasse et à des nappes alluviales et colluviales.

Instrumentation du site

Le bassin versant d’Auradé

Le site observatoire d’Auradé a pour objectif de déterminer les impacts des activités agricoles (occupation des sols, pratiques agricoles, apports de fertilisants et de produits phytosanitaires) et des changements climatiques sur l’érosion mécanique et chimique des sols, les flux d’eau et de carbone, les transferts de contaminants (nitrates, pesticides et métaux), la qualité des milieux et les organismes vivants. Il est reconnu pour ses nombreux travaux permettant d’établir sur le long terme les bilans des flux de matières (polluants, nutriments) en réponse aux fluctuations climatiques et aux pressions anthropiques, de comprendre les mécanismes qui règlent leurs transferts, de modéliser ces bilans et ces mécanismes de transfert. La modélisation y est utilisée comme outil de prédiction intégratif de ces transferts notamment pour l’azote et les pesticides en relation avec les facteurs de forçage (changement de pratiques agricoles et changements globaux). D’un point de vue R&D et gestion, les travaux qui y sont menés permettent de diagnostiquer la qualité des eaux (des précipitations, des solutions de sols, et des eaux du ruisseau), des sols, des sédiments et des écosystèmes aquatiques dans ce milieu fortement anthropisé par les activités agricoles, de déterminer l’impact des dispositifs (bandes enherbées, ripisylves…) et des mesures agri-environnementales (fertilisation raisonnée) qui y ont été prises sur la qualité des eaux et des milieux aquatiques, d’établir des scénarios de qualité des eaux et des milieux aquatiques en réponse à des changements climatiques, à des changements d’occupation des terres et de pratiques agricoles et à la mise en place de dispositifs agri-environnementaux.
Dans le cadre de PESTIPOND, le suivi hydrochimique des transferts de pesticides sur la retenue du Bassouié va permettre en lien avec le suivi à l’exutoire du BV d’Auradé de comprendre l’origine des pesticides, leur devenir lors du transfert et d’évaluer son rôle fonctionnel dans l’atténuation de ce transfert. La prédiction de ces transferts par la modélisation à différentes échelles spatiales (sou-bassin amont, bassin d’Auradé, Save) sera basée sur ce fonctionnement de façon à optimiser le dimensionnement et la nature de telles retenues et leur fréquence dans un dispositif de BV.

La retenue d’eau du Bassioué

La retenue est équipée en amont et en aval de seuils hydrologiques pour la mesure du débit entrant et sortant. L’amont, l’aval et le centre sont équipés de préleveurs automatiques alimentés par panneaux solaires (déclenchés en amont et en aval selon la hauteur d’eau grâce à un capteur de surverse, celui du centre étant asservi au temps) et de sondes multi-paramètres (mesure en continu des nitrates, de la turbidité, pH/redox, conductivité et hauteur d’eau).

Objectifs scientifiques et apports du site dans l’ANR PESTIPOND

Le site observatoire d’Auradé a pour objectif de déterminer les impacts des activités agricoles (occupation des sols, pratiques agricoles, apports de fertilisants et de produits phytosanitaires) et des changements climatiques sur l’érosion mécanique et chimique des sols, les flux d’eau et de carbone, les transferts de contaminants (nitrates, pesticides et métaux), la qualité des milieux et les organismes vivants. Il est reconnu pour ses nombreux travaux permettant d’établir sur le long terme les bilans des flux de matières (polluants, nutriments) en réponse aux fluctuations climatiques et aux pressions anthropiques, de comprendre les mécanismes qui règlent leurs transferts, de modéliser ces bilans et ces mécanismes de transfert. La modélisation y est utilisée comme outil de prédiction intégratif de ces transferts notamment pour l’azote et les pesticides en relation avec les facteurs de forçage (changement de pratiques agricoles et changements globaux). D’un point de vue R&D et gestion, les travaux qui y sont menés permettent de diagnostiquer la qualité des eaux (des précipitations, des solutions de sols, et des eaux du ruisseau), des sols, des sédiments et des écosystèmes aquatiques dans ce milieu fortement anthropisé par les activités agricoles, de déterminer l’impact des dispositifs (bandes enherbées, ripisylves…) et des mesures agri-environnementales (fertilisation raisonnée) qui y ont été prises sur la qualité des eaux et des milieux aquatiques, d’établir des scénarios de qualité des eaux et des milieux aquatiques en réponse à des changements climatiques, à des changements d’occupation des terres et de pratiques agricoles et à la mise en place de dispositifs agri-environnementaux.
Dans le cadre de PESTIPOND, le suivi hydrochimique des transferts de pesticides sur la retenue du Bassouié va permettre en lien avec le suivi à l’exutoire du BV d’Auradé de comprendre l’origine des pesticides, leur devenir lors du transfert et d’évaluer son rôle fonctionnel dans l’atténuation de ce transfert. La prédiction de ces transferts par la modélisation à différentes échelles spatiales (sou-bassin amont, bassin d’Auradé, Save) sera basée sur ce fonctionnement de façon à optimiser le dimensionnement et la nature de telles retenues et leur fréquence dans un dispositif de BV.

Fiche d’identité :
Situé à 15 km au sud-ouest de la ville de Colmar en Alsace en tête de bassin versant, le site est un des observatoires du Laboratoire d’hydrologie et de géochimie de Strasbourg (UMR7517 CNRS/UNITRA/ENGEES). Il a été équipé partiellement en 2003 pour le suivi des nitrates, puis en 2009 pour le suivie des flux et cycles de solutés, dont les pesticides et les métaux (Cu, Zn, etc.). Sur ce bassin versant travaillent ensemble un pôle recherche composé du LHYGES, un pôle enseignement avec l’ENGEES et l’EPLEFPA, la mairie de Rouffach ainsi que les viticulteurs du bassin versant. Le suivi du bassin versant du Hohrain-Rouffach a été développé dans le cadre des projets LIFE Environment project ArtWET (2006-2011), the INTERREG IV PhytoRET (2011-2014), PACOV (2014-2018, AERM) et PESTIPOND (2018-2022, ANR), coordonnés par le LHyGeS.

Caractéristiques du site :
Le site de Hohrain-Rouffach, bassin versant viticole de 43 ha se situant en tête de bassin, est représentatif de l’agriculture, du sol (calcaires à calciques sur loess) et des conditions climatiques continentales du Piedmont Alsacien. Le site est équipé pour la quantification des flux de solutés à l’échelle du bassin versant et de la parcelle viticole (2 parcelles équipées). Au pied de ce bassin versant est présente une zone tampon humide artificielle de 320 m² et de1 500 m3 étudiée depuis 2009 vis-à-vis du transport réactif des pesticides et des métaux à l’interface eau/plante/sédiment.

Apport du site dans la dynamique PESTIPOND :
Le site de Hohrain-Rouffach vise à évaluer quantitativement les processus de transfert de matière (eau, solides, solutés) en lien avec le forçage hydrologique et l’activité anthropique et à comprendre, quantifier et prédire le fonctionnement hydrologique et biogéochimique d’un agrosystème en culture pérenne. Bénéficiant de données de flux d’eau, de polluants, d’éléments et d’usages du territoire depuis plus de 10 ans, le site présente la spécificité de s’intéresser d’un point de vue quantitatif au continuum parcelle – bassin versant – zone tampon humide, permettant également d’étudier la capacité de phyto-remédiation et de dégradation des pesticides.

Contact : Gwenaël IMFELD, imfeld@unistra.fr et Sylvain Payraudeau

Site internet :
• Présentation : https://www.lhyges.unistra.fr/ROUFFACH,460
• Données : en cours de création
• Métadonnées : en cours de création
Ce site est géré par : LHYGES, UMR7517, CNRS / Université de Strasbourg

ANR PESTIPOND

Contact: jean-luc.probst@ensat.fr

 

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