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Etat des lieux des sous-bassins hydrographiques Tome III : méthodologie - le flux d’évapotranspiration réelle - le flux de ruissellement direct (somme du ruissellement superficiel et du flux hypodermique rapide) - les flux hypodermiques lents - la recharge de la nappe aquifère - les variations de stocks d’eau dans la zone non saturée - le transfert de la percolation jusqu’à la nappe aquifère (recharge de la nappe aquifère, percolation efficace) Précipitations Neige Infiltration ZONE RACINAIRE ZONE VADOSE Percolation Croissance végétale Recharge de la nappe (pluie efficace) Figure 2 : EPICgrid : Répartition des écoulements Les flux d’eau qui alimentent les eaux de surface et les eaux souterraines sont plus ou moins chargés de nutriments d’origine diffuse agricole. Les quantités d’azote et de phosphore que l’on retrouve dans les cours d’eau et les masses d’eau superficielle proviennent à la fois de flux directs : ruissellement direct et flux hypodermique lent, et indirects : apports des nappes. Leur importance est fonction des caractéristiques du bassin versant (occupation du sol, type de sol et de sous-sol, contraintes climatiques) mais également fortement dépendante, en ce qui concerne les apports diffus, des pratiques qui régissent l’activité agricole au sein du bassin (type de cultures, importance des fertilisations organiques et minérales). La migration de l’azote dans le sol est un phénomène pouvant être relativement lent (fonction du type de sol et de sous-sol); il est dès lors primordial pour expliquer l’état actuel du système, de retracer l’évolution des pratiques sur une période temporelle suffisamment étendue. Les simulations ont porté sur la période 1961-2000, leur interprétation se limitant à la période 1971-2000 ; en effet les dix premières années servant à la mise en régime du système (état de fertilité des sols peu connu pour le début des années 60). Rappelons que la présente modélisation ne prend en compte que les flux d’origine agricole diffuse et n’inclut donc pas les pertes ponctuelles de nitrates et d’atrazine. La Figure 3 présente les différents flux de nitrates calculés par le modèle EPICgrid. Le modèle distingue deux flux directs de nitrates vers les eaux de surface : le flux associé au ruissellement direct et le flux associé au flux hypodermique lent ; il estime également le flux de nitrates quittant la zone racinaire (prévision à long terme) et le flux de nitrates atteignant les nappes de base (prévision à court terme). Bien entendu, l’ensemble du cycle de l’azote 64 Evaporation et transpiration Ruissellement direct (Ruissellement superficiel + Flux latéral rapide) Flux latéral lent
Etat des lieux des sous-bassins hydrographiques Tome III : méthodologie dans le sol est modélisé, les processus de volatilisation, nitrification-dénitrification, fixation symbiotique, … sont pris en considération. Précipitations Apports N Pertes d’N-NO3 Zone racinaire Prélèvement plantes Pertes d’N-NO3 Vers les nappes Pertes par volatilisation Figure 3 : EPICgrid : Flux d’azote associés aux flux d’eau Pertes d’N-NO3 par Ruissellement direct (Ruissellement (Ruissellement suoerficiel + Flux latéral rapide) Pertes d’N-NO3 par Flux latéral lent Pertes vers les EAUX SOUTERRAINES Modèle IRC (quantification, pour les eaux de surface de Wallonie, des apports en nutriments issus de l’activité agricole) Ministère des Classes Moyennes et de l’Agriculture - V. Vanderheyden, P. Scokart – Mars 1997 Cette étude réalisée pour le Ministère de la Région wallonne (DGRNE-Direction des Eaux de Surface) avait pour objectif de construire un modèle à partir de données statistiques des années 1993 à 1995 concernant l’activité agricole en Wallonie afin d’évaluer la contribution de l’agriculture à la pollution des eaux par les nitrates et les phosphates, à l’échelle de chaque sous-bassin hydrographique. La méthodologie utilisée se base essentiellement sur des données statistiques annuelles recueillies par l’Institut National de Statistiques ou par l’Institut Economique Agricole sur l’ensemble de la Région wallonne. Les données statistiques sont basées sur les années 1993-1995, en outre le modèle n’est ni évolutif ni prédictif en ce qui concerne l’effet attendu de modifications de pratiques agricoles. Les pertes en nutriments d’origine agricole (azote et phosphore) sont réparties en plusieurs catégories : 1. Les pertes dites directes, c’est-à-dire celles issues de déversements directs dans les eaux de surface. Ce type de pertes pouvant avoir des origines différentes donne lieu à un classement en quatre catégories : − pertes directes qui proviennent de l’emploi d’engrais minéraux : on estime ces pertes à 5 % maximum des engrais produits. Ces pertes lors du transport et lors de l’épandage en champ peuvent avoir lieu tout le long de la chaîne de production. Toutefois, on estime que la fraction maximale susceptible d’aboutir directement dans les eaux de surface ne dépasse pas 5 % de ces pertes potentielles ; 65 PERTES vers les EAUX de SURFACE
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