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Agriculture et ressources naturelles : le cas de l’eau

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Auteurs : Lucie Arnaudet et Anne-Sophie Bonnet-Lebrun

Mots-clés : eau, pollution, nitrates, pesticides, pérurie, irrigation

L’agriculture intensive est source de risques pour l’environnement, notamment pour la qualité de l’eau. En effet, c’est une branche d’activité polluante, notamment à cause de l’utilisation d’intrants, donc dont les excès se déversent dans les rivières et s’infiltrent dans les nappes phréatiques. Aux intrants on peut ajouter par exemple les déjections animales. De plus, il ne faut pas oublier que l’industrie agroalimentaire reste une industrie dont les déchets peuvent conduire à des pollutions des ressources en eau. Enfin, si l’agriculture pollue, elle consomme aussi, et certaines cultures comme celle du maïs sont très coûteuses en irrigation. L’agriculture altère donc à la fois la qualité et la quantité de la ressource en eau.

Tout d’abord nous verrons en quoi l’apport d’intrants, nitrates puis pesticides, affecte à la fois la qualité des eaux souterraines et des eaux de surface [2]. Nous nous focaliserons surtout sur les nitrates, pour lesquels les mécanismes et conséquences sont les mieux connus. Enfin nous verrons les problèmes liés à l’irrigation de certaines cultures.

Les nitrates sont les premiers polluants d’origine agricole. Pour ce qui est des eaux souterraines, deux sources sont à distinguer :

  • les ressources naturelles dues à la fixation du N2 atmosphérique par les légumineuses, décomposées ensuite par les bactéries nitrifiantes du sol. Seule une fraction de cet azote est transformée en nitrates chaque année.
  • les apports anthropiques dus aux apports d’engrais azotés. Ces engrais existent sous deux formes : une forme directement assimilable (nitrates) qui est emportée s’il pleut juste après l’épandage ; et une forme moins directement assimilable (ammoniac, urée) mais plus hasardeuse donc généralement épandue en plus grande quantité et donc tout aussi polluante. [concernant ces engrais, il s’agirait de les déposer au bon moment, et avec parcimonie. C’est le creédo du programme FERTIMIEUX, [5]

Dans les deux cas, la fraction azotée non consommée par les végétaux est "lessivée" par l’infiltration de l’eau de pluie en hiver et s’échappe vers les nappes. Pour les sources naturelles d’azote, des perturbations peuvent accroître le phénomène : le labourage des prairies, le défrichage des forêts, l’assèchement de zones marécageuses... En effet, la libération accrue de matière organique en décomposition augmente le flux de nitrates vers les nappes.

Cette migration est lente, de l’ordre du mètre par an. La pollution est donc décalée dans le temps, et ce de manière marquante sous les plateaux crayeux, où les nappes sont situées à des profondeurs importantes.

Dans la nappe l’eau migre lentement [lenteur de migration qui explique pourquoi, bien que l’apport de nitrates soit stabilisé depuis les années 50, les nappes enregistrent toujours des augmentations des taux de nitrates dans l’eau] des points hauts aux points bas (sources, rivières, forages de captages, bord de mer ou de lac).

Si les nitrates restent généralement en profondeur, il existe cependant deux principaux mécanismes d’élimination naturelle :

- si la roche contient de la pyrite (sulfure de fer), en l’absence d’oxygène celle-ci est oxydée par les nitrates, ce qui dégage de l’azote gazeux qui s’échappe dans l’atmosphère. Cependant ce mécanisme ne suffit pas à rendre les eaux potables car il libère des sulfates.

- si la nappe est isolée de l’atmosphère (par une couche d’argile), les bactéries qui ont besoin d’oxygène pour vivre le puisent alors dans les nitrates, libérant ainsi de l’azote qui diffuse.

Les nitrates affectent aussi les eaux de surface. Ceux-ci proviennent des nappes souterraines et du rejet d’eaux usées urbaines [mais l’apport reste principalement agricole. Pour la Seine, 70% des nitrates sont d’origine agricole] Une partie de ces nitrates se décompose par dénitrification lors des échanges fleuve/nappe alluviale, une autre se dépose au fond de la rivière où les conditions anaérobie sont favorables à la dénitrification [pour la Seine, 45% des nitrates se décomposent ainsi].

Dans les eaux souterraines, les nitrates entrainent une modification des conditions d’oxydo-réductionoxydoréduction du milieu et donc de la teneur en certains éléments [arsenic présent dans les eaux du Gange probablement dû à la présence importante de nitrates], ainsi qu’une modification de l’écologie de ces milieux. Mais le principal désagrément causé par les nitrates concerne les eaux de surface, via l’eutrophisation. Quand celles-ci sont trop chargées en nitrates et en phosphates, cela favorise la croissance des algues : le phytoplancton et les macrophytes (végétaux fixés) se développent de manière excessive, ce qui augmente la matière organique du fleuve, matière organique qui, à la mort des algues, se décompose en consommant de l’oxygène, créant ainsi des conditions d’anoxie entrainant la mort des poissons et invertébrés présents dans le milieu. [comme c’est le cas en Bretagne] Ce phénomène est accentué l’été (photosynthèse accrue).

L’eutrophisation dépend du rapport de Redfield (nitrates/phosphates) et il a été constaté que jouer sur les phosphates était plus évident (en luttant par exemple contre l’érosion dans les terres agricoles en évitant de laisser les sols nus en hiver).

Aux désagréments engendrés par les nitrates s’ajoutent ceux apportés par l’utilisation de pesticides. En ce qui concerne les nappes souterraines, la contamination dépend du type de nappe : les nappes alluviales présentent le même type de contamination que les eaux de surface, alors que les nappes captives sont moins touchées par cette pollution. Cela dépend aussi du type de sol, et par conséquent, des régions. La contamination peut rendre l’eau non potable, et des mesures ont été réalisées par l’IFEN (Institut Français de l’Environnement) pour déterminer la qualité de l’eau. Dans son rapport de 2001, l’IFEN considérait que plus de 60% des captages étaient altérés par les pesticides et que 30% l’étaient au point de rendre l’eau non potable. Parmi les molécules mises en cause on trouve essentiellement des triazines, l’atrazine (desherbant du maïs), le diuron, l’isoproturon... Cependant la question se pose sur les molécules à détecter pour savoir si l’eau est potable ou non. En effet, il a été constaté que les eaux souterraines étaient plus contaminées par les métabolites des molécules de pesticides que par ces molécules elles-mêmes.

Les pesticides contaminent aussi les eaux de surface. Cette pollution est considérablement plus importante (d’un facteur 1 à 5), mais moins durable. En effet, la contamination des eaux souterraines s’inscrit sur la durée [ce qui explique que les limitations d’épandage et de dosage des pesticides n’aient eu aucun effet sur les eaux souterraines].

Par les suppléments qu’elle apporte à la nature, l’agriculture intensive a des conséquences négatives sur la qualité de l’eau. Mais l’agriculture intensive prélève aussi des éléments de la nature, notamment pour l’irrigation et a ainsi des conséquences négatives sur la quantité d’eau disponible, quantité à répartir entre usage domestique et agriculture.

En effet, certaines cultures sont très coûteuses en irrigation. On peut citer parmi elles le maïs et le riz. On peut citer pour le maïs l’exemple du marais poitevin [1]. En effet, sur l’ensemble de son cycle de culture, un hectare de maïs-ensilage nécessite environ 6700 m3 d’eau, soit 74L par pied [2]. Pour des raisons de productivité, la PAC apporte des aides à l’irrigation, encourageant ainsi le gaspillage de l’eau, et ce sans considérer que cette irrigation a lieu principalement l’été, période où la pluviométrie dans les régions du Centre-Ouest est très faible. Ceci a pour conséquences l’assèchement des cours d’eaux et nappes phréatiques environnantes et pose la question de la répartition des ressources entre agriculture et consommation individuelle. Que faut-il privilégier et en cas de sécheresse, à qui, de l’agriculteur ou de l’usager, appliquer les premières restrictions ?

A une échelle plus globale et plus extrême, on peut citer le cas de l’Inde et de la Chine [4] , qui doivent faire face à une pénurie d’eau remettant en cause une production de riz nécessaire pour nourrir leur population toujours croissante. En effet, ce type d’agriculture est grande consommatrice d’eau : en Asie du Sud elle utilise près de 90% des prélèvements d’eau totaux. Pour lutter contre les sécheresses, les agriculteurs ont eu tendance à créer leurs propres systèmes de pompage et de stockage, et cette pratique s’est répandue de manière sauvage sur tout le territoire. Ceci a conduit à un assèchement des nappes, assèchement qui risque de se révéler critique étant donné le temps nécessaire au renouvellement d’une nappe phréatique.

L’Asie doit donc apprendre à mieux gérer ses ressources en favorisant les cultures irriguées par l’eau de pluie ou encore cultiver des plantes moins consommatrices d’eau.

Face à ces problèmes de quantité et de qualité de l’eau, des mesures ont été prises. En effet, en 2000, l’Union Européenne a établi une directive [9] qui impose aux Etats membres d’atteindre un bon état écologique des eaux en 2015. En France, ce texte a été transposé par la loi du 21 avril 2004 [6]. Le Grenelle de l’environnement a été l’occasion d’une grande consultation sur la qualité des eaux [10] .

Le ministre d’État, ministre de l’Écologie, de l’Énergie, du Développement durable et de l’Aménagement du territoire, Jean-Louis Borloo, a présenté un projet de loi [7] portant sur l’engagement national sur l’environnement, avec des propositions pour les eaux souterraines, locales et côtières.

Des systèmes de prélèvements automatiques sont aujourd’hui effectués, des stations d’épuration sont améliorées, certains produits chimiques sont interdits... Beaucoup d’actions locales sont mises en place comme la protection de zones humides. [8] La journée mondiale de l’eau a vu le jour lors de la convention des Nations Unies sur l’environnement et le développement (CNUED) qui s’est tenue à Rio de Janeiro en 1992. Le 22 mars 2005, les Nations Unis ont également lancé une nouvelle décennie internationale d’action dans le domaine de l’eau. [11]

L’eau étant une ressource essentielle, sa protection, tant en terme de qualité que de quantité, est primordiale. L’agriculture intensive porte fortement atteinte à l’intégrité de cette ressource précieuse. Or, comme pour toute ressource, là où son intégrité est remise en cause commencent les conflits politiques, comme c’est le cas dans certaines zones sensibles du globe.

 

Sources :

[1] Coordination pour la défense du Marais Poitevin (1998) « Le Marais Poitevein, un espace en crise »

[2] Gérard Miquel, Rapport de l’OPECST N0215 (2002-2003), « La qualité de l’eau et l’assainissement en France »

[3] Béatrice Héraud (2009 Novethic) « L’Asie doit faire face à la pénurie d’eau »

[4] Ziala (Demain la Terre, 2005) « Le maïs et l’eau »

[5] Ineris (2003) « Ferti-Mieux »

[6] Vie publique (2007) « Politique de l’eau : vers une bonne qualité de l’eau en 2015 ? »

[7] Profession politique (2009) « Le conseil des ministres du 7 janvier 2009 »

[8] Anne Lenormand avec AFP (2010) « La qualité des eaux en France encore loin des objectifs de 2015 »

[9] Parlement européen et conseil, 23 octobre 2000, Directive 200/60/CE « Directive-cadre dans le domaine de l’eau »

[10] Vie publique (2008), « Qualité des eaux : les engagements du Grenelle »

[11] Institut international du développement durable (2009) « Bulletin du Forum mondial de l’eau »