Le terme de zone tampon (« buffer zone » en anglais) désigne tout espace interstitiel du paysage rural, maintenu ou expressément mis en place pour assurer une fonction d’interception et d’atténuation des transferts de contaminant d’origine agricole vers les milieux aquatiques. Il s’agit généralement de dispositifs rustiques, conçus pour être facile à aménager, engendrer un minimum de coûts et nécessiter peu d’entretien.

Couplées à de bonnes pratiques agricoles, les zones tampons ont en effet un fort intérêt pour maîtriser et limiter les transferts de contaminant vers les milieux aquatiques récepteurs. Elles sont aussi susceptibles de remplir d’autres fonctions – atténuation des risques de crue, lutte contre l’érosion des terres agricoles, préservation de la biodiversité et du paysage – ce qui en fait un outil d’aménagement du territoire et d’ingénierie écologique réellement pertinent à l’échelle des bassins versants.

Les zones tampons peuvent être de plusieurs types : zones tampons sèches, comme les bandes enherbées, prairies, haies, fascines ou friches, et zones tampons humides, comme les fossés végétalisés, bassin d’orage ou zone tampon humide artificielle.

Le groupe technique « Intégration des zones tampons dans la gestion des bassins versants pour la prévention des pollutions diffuses agricoles », est co-animé depuis sa création par l’OFB et l’équipe Pollutions Diffuses.

 

 

 

 

 

 

 

Historique des travaux de l’équipe

Dès le début des années 1990, l’équipe a mené des expérimentations, parmi les premières au niveau international, sur l’intérêt des zones tampons enherbées pour diminuer le transfert hydrique des pesticides vers les cours d’eau (Patty, 1997).  Ces travaux, basés sur des simulations de ruissellement, puis ceux qui ont suivi, comportant également des suivis en conditions naturelles, ont permis de comprendre et quantifier les processus à l’œuvre dans l’efficacité des zones tampons enherbées. Ils ont notamment confirmé le rôle majeur de l’infiltration de l’eau dans la zone tampon (Lacas et al, 2005).

L’instrumentation d’une placette enherbée sur le bassin versant de la Morcille a également permis d’étudier le devenir des pesticides infiltrés au sein de la zone tampon (Lacas 2005, Boivin et al, 2007) : les pesticides sont retenus et dégradés de manière significative dans les premiers décimètres de sol.

Les travaux ont également porté sur le rôle des fossés dans le devenir des pesticides, à la fois pour leur rôle de collecte et de transfert (Adamiade, 2004) et pour leur rôle de rétention (Margoum, 2003). Ces travaux ont montré l’intérêt potentiel des fossés comme zones tampons, notamment pour des transferts lents, dans des fossés sont le substrat est riche en matière organique (végétaux morts > végétaux vivants> sédiments). Ces travaux ont depuis été repris et complétés par le LISAH.

Guides et outils disponibles

Compte tenu de l’intérêt de ces structures pour une gestion adaptée du bassin versant, en complément à des pratiques agricoles respectueuses de l’environnement, ces travaux ont conduit à plusieurs guides pour permettre d’implanter au mieux ces dispositifs au sein du bassin versant.

Si l’efficacité des zones tampons a été démontrée, elle est fortement dépendante des conditions locales (climat, chemins de l’eau…) et de l’état de la zone tampon (localisation dans le versant, dimensions, végétation, tassement…).

D’où les questions :

• Dans quel cas les zones tampons sont-elles intéressantes ?
• Où les implanter (le long du cours d’eau ou ailleurs sur le versant) ?
• Quelles dimensions doivent-elles avoir ?

Ces questions sont traitées dans un guide publié en février 2016 et élaboré dans le cadre du Groupe de Travail Zones Tampons.

Aujourd’hui, la présence de zone tampon enherbée est rendue obligatoire par la réglementation aux abords des cours d’eau BCAE sur une largeur de 5 mètres. Toutefois, cette largeur peut être insuffisante dans certains cas. Il peut alors être intéressant de placer également des bandes tampons complémentaires plus haut dans les versants : à l’interface entre les parcelles, à proximité des fossés, autour de dolines, etc.,

Guides 1 et 2 : diagnostic pour la mise en œuvre des zones tampons

Une phase de diagnostic local préalable (Bernard et al, 2014) permet d’évaluer si les bandes rivulaires sont suffisantes, ou non, pour permettre de limiter significativement les transferts (Gril et le Hénaff, 2010 : Guide d’observation de l’état des zones tampons qui bordent les cours d’eau, financé par l’OFB). Dans la négative, elle permet de déterminer s’il convient de les élargir et/ou compléter par des zones tampons sur les versants (Gril et al., 2010 : Guide pour la mise en œuvre des zones tampons à l’échelle du bassin versant, financé par le Ministère chargé de l’agriculture – DGPAAT/BSE). Un outil informatique est associé à ce deuxième guide : pour en disposer ou pour toute information supplémentaire, s’adresser à l’équipe pollutions diffuses.

Guide 3 : dimensionnement des zones tampons : BUVARD

L’étape de dimensionnement vise alors à déterminer quelle solution est la plus avantageuse pour atténuer au maximum le ruissellement tout en minimisant l’emprise foncière consacrée.

L’outil BUVARD (BUffer strip runoff Attenuation and pesticide Retention Design tool , Carluer et al, 2016) a été développé pour permettre le dimensionnement de bandes enherbées destinées à atténuer les transferts de pesticides par ruissellement entre les parcelles agricoles et les milieux aquatiques. Il s’appuie sur une chaine de modélisation développée par INRAE au cours des dernières années). L’outil se décline en deux versions :

• BUVARD_complet est fourni sous forme de script R, pour un dimensionnement personnalisé à partir de données d’entrées spécifiques au site d’étude. Cette version repose directement sur la manipulation des outils de la chaine de modélisation qui sont lancés au fil de l’exécution du script R à qui on fournit les données d’entrée. De par son niveau de complexité (paramètres à renseigner, fonctionnement) sa prise en main s’avère plus délicate et s’adresse donc à un public expert. Cette version est disponible sur demande auprès de l’équipe pollutions diffuses d’INRAE Lyon-Villeurbanne.
• BUVARD-online, version simplifiée de BUVARD, prenant la forme d’une application web interactive destinée à un public non expert. Cette version propose la consultation d’abaques de dimensionnement à partir d’un jeu de paramètres réduit (résultats précompilés de BUVARD sur scénarios pré-définis). Elle est adaptée à une première prise en main de la démarche de dimensionnement et constitue avant tout un bon support de démonstration (formation, concertation, argumentaire technique).

VFSMD et adaptation nappe sous-jacente

 

Boivin, A., Margoum, C., Guillemain, C., Ball, N., Carluer, N., Gril, J.J., Gouy, V.. (2007). Water and pesticide transport dynamic in a grass buffer strip. WAPO : International Conference on WAter POllution in natural POrous media at different scales. Assessment of fate, impact and indicators., Barcelone.