En savoir plus

Après leur application dans le milieu, les produits phytosanitaires sont soumis à des processus de dégradation et d’adsorption qui conduisent à l’atténuation de la part de ces substances susceptible d’être mobilisée au cours des pluies vers le cours d’eau. L’amplitude et la dynamique de ces processus dépendent notamment des composantes de l’écoulement (ruissellement de surface, écoulement de sub-surface, infiltration), du temps et des autres caractéristiques du « séjour » des substances dans les différents compartiments traversés. L’étude suffisamment fine de la genèse des flux et des voies de transfert est donc nécessaire pour permettre de progresser dans la compréhension, prévision, et limitation des transferts hydriques substances phytosanitaires.

Les travaux au sein de l’équipe ont historiquement porté sur le devenir des produits phytosanitaires en versant, au sein des zones tampons enherbées ou des fossés. Le déterminisme des transferts en contexte drainés a également été étudié, en se basant sur les données des sites expérimentaux ARVALIS-Institut du Végétal.

Dernièrement, des travaux menés dans le cadre de la thèse de Xavier Peyrard (Peyrard 2016) : « Transfert de produits phytosanitaires par les écoulements latéraux en proche surface dans le Beaujolais de coteaux » ont abordé le volet, peu étudié jusque-là, des transfert latéraux de substances phytosanitaires dans la proche subsurface.

Ces travaux ont été menés dans le cadre du projet « Évaluation de l’efficacité vis-à-vis du ruissellement de surface et des transferts latéraux dans le sol de différentes options de gestion utilisant (ou non) un couvert enherbé » financé par l’agence de l’eau Rhône Méditerranée & Corse. Le dispositif expérimental conçu et mis en œuvre, original, permet de capter les écoulements et de suivre la dynamique des flux (eau et substances), en surface (ruissellement) et dans le premier mètre de sol (subsurface), au sein d’une parcelle viticole caractérisée par la présence en bas de profil d’une couche de sol plus argileux propice aux écoulements latéraux peu profonds (Peyrard et al. 2015).

Les modèles mis en œuvre à l’échelle locale sont notamment MACRO Jarvis et al. 2012 et Dairon, 2015, adapté aux parcelles drainées, RZWQM et Hydrus 2D/3D Simunek et al. 2008. Le logiciel Cemafor Cheviron et al. 2012 a été développé au sein d’INRAE pour permettre une utilisation « intensive » de MACRO, particulièrement approprié pour des analyses de sensibilité ou des démarches de calibration et/ou d’estimation d’incertitude.

Le modèle CATHY (CATchment HYdrology, Camporese et al., 2010) a récemment été adapté dans la thèse de Laura Gatel (cotutelle INRAE-INRS, Gatel, 2018) pour permettre de représenter le transfert tridimensionnel couplé surface-subsuface de solutés réactif. CATHY-Pesticide a été appliqué sur la maquette MASHYNS (MAquette de Simulation HYdrologique en milieu Non Saturé) d’INRAE Antony (Gatel et al. 2018), ainsi que sur un versant expérimental du bassin de la Morcille.

En complément de ces recherches, il est envisagé d’acquérir dans le futur davantage de connaissances sur certains aspects encore peu explorés  comme :

• le rôle de la phase particulaire dans le transfert des substances phytosanitaires en fonction de leurs propriétés d’adsorption et de l’évolution des matières en suspension au cours des crues,
• les transferts diffus et la rétention des substances vétérinaires issues des déjections animales d’élevage au sein des petits bassins versants agricoles.

Simunek, J., et al. (2008). Modeling subsurface water flow and solute transport with HYDRUS and related numerical software packages. Numerical modelling of hydrodynamics for water resources. G.-N. Playan, Taylor & Francis Group. London: 95-115.

Jarvis, N. J. and M. Larsbo (2012). « MACRO (V5.2): Model use, calibration, and validation. » Transactions of the American Society of Agricultural and Biological Engineers 55(4): 1413-1423.

Cheviron, B.,Carluer, N., Moeys, J. 2012. « Controlling Solute Movements with Cemafor. » Tutorial du logiciel CeMaFor,permettant de coupler Pest (logiciel d’analyse de sensibilité)et MACRO (modèle de simulation des transferts de pesticides dans les sols).

Camporese,M. , Paniconi, C., Putti, M., Orlandini, S. 2010 «Surface-subsurface flow modeling with path-based runo routing, boundary condition-based coupling, and assimilation of multisource observation data», Water Resources Research 46 (2) (2010) W02512. DOI:10.1029/2008WR007536.

Gatel, L., Lauvernet, C., Weill, S., Tournebize, J., Paniconi, C., 2018, «global evaluation and sensitivity analysis of a physically based flo and reactive transport model on a laboratory experiment», Environmental modelling and software. (submit)