Influence des activités agricoles sur la pollution nitrique des eaux souterraines : analyse par modélisation des impacts des systèmes de grande culture sur les fuites de nitrate dans les plaines alluviales

par Guillaume Jego

Thèse de doctorat en Agrosystèmes, écosystèmes et environnement

Sous la direction de Jose Miguel Sanchez-Perez.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Il est désormais bien reconnu que les activités agricoles sont à l'origine d'une grande part de la pollution des nappes souterraines par les ions nitrate. Le cas des plaines alluviales est particulièrement intéressant puisqu'elles associent la présence d'un sol riche et profond, très favorable à l'agriculture, et d'une nappe alluviale peu profonde. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à deux types de plaine alluviale. La plaine alluviale de la rivière Alegria (Pays-Basque ; Espagne) représente le cas d'une nappe alluviale avec un cours d'eau de faible importance. La recharge de l'aquifère se fait alors principalement par l'infiltration et la percolation de l'eau à travers la zone non saturée du sol. Dans une telle situation les fuites de nitrate sous les parcelles agricoles influencent donc significativement les concentrations en nitrate de la nappe. La modélisation de deux situations culturales (une culture de pommes de terre en 1993 et une culture de betteraves à sucre en 2002) avec le modèle de culture STICS a permis d'une part de confirmer que les pratiques agricoles avaient un impact significatif sur l'évolution des concentrations en nitrate de la nappe, et d'autre part d'expliquer en partie la diminution des concentrations en nitrate de la nappe qui a été observé entre les études (1993 et 2002). La plaine alluviale de la Garonne correspond à une situation ou les concentrations en solutés de la nappe sont influencées par les échanges nappe-zone non saturée mais également par les échanges nappe-rivière. Le couplage des sorties du modèle STICS (drainage et concentration en nitrate) avec le modèle hydro-biogéochimique 2SWEM a permis de rendre compte de ces deux types d'interactions, et ainsi d'une part d'expliquer la répartition spatiale des concentrations en nitrate dans la nappe alluviale, et d'autre part d'évaluer l'impact de modifications des pratiques agricoles sur ces concentrations (notamment l'effet des Cultures Intermédiaires Piège À Nitrate)

  • Titre traduit

    Impact of agriculture activities on groundwater nitrate concentrations : analyze and modelling of cropping systems on nitrate leaching in alluvial plain


  • Résumé

    It is now, well recognized that agricultural activities are responsible for an important part of the groundwater nitrate pollution. The case of the alluvial plains is particularly interesting because they associate the presence of a rich and deep soil, very favourable to the agriculture, and shallow alluvial groundwater. In this work we are interested in two types of alluvial plain. The alluvial plain of the Alegria River (Pays-Basque, Spain) represent the case of an alluvial plain with a small river. The recharge of the aquifer is mainly made by the infiltration and the percolation of the water through the not saturated zone of the soil. In such situation the nitrate leaching under the agricultural plots influences significantly the groundwater nitrate concentrations. The modelling of two crops (a potato crop in 1993 and a sugar beet crop in 2002) with the model the STICS soil-crop allowed on one hand to confirm that the agricultural practices had a significant impact on the evolution of the groundwater nitrate concentrations, and on the other hand to explain partially the decrease of the concentrations which was observed between the studies (between 1993 and 2002). The alluvial plain of the Garonne corresponds to a situation where the groundwater solutes concentrations are influenced by the exchanges between not saturated zone and the groundwater but also by the exchanges between groundwater and river. The coupling of the STICS model outputs (drainage and concentration in nitrate) with the hydro-biogeochemical model 2SWEM allowed to simulate these two types of interactions, and so, on one hand to explain the spatial distribution of the groundwater nitrate concentrations, and on the other hand to estimate the impact of modifications of the agricultural practices on these concentrations (notably the effect of the catch crop)

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-199

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30277
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.