Analyse et modélisation des surplus azotés en France au cours du siècle dernier : application aux échelles départementales et communales

par Cécile Poisvert

Thèse de doctorat en Géosciences environnement

Sous la direction de Nathalie Gassama.

Soutenue le 02-07-2018

à Tours , dans le cadre de École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec SST/18/EA 6293 - Géo-hydrosystèmes continentaux (équipe de recherche) .

Le président du jury était Cécile Grosbois-Bacchi.

Le jury était composé de Vincent Thieu, Marc Benoît, Bruna Grizzetti.

Les rapporteurs étaient Chantal Gascuel, Christian Bockstaller.

mots clés

• Azote
• Balance azotée de surface du sol
• Tendance
• Surplus azoté
• Efficience
• Modélisation
• Pratiques agricoles
• Données agricoles
• Comblement de données
• Facteur de contrôle
• Surplus de produits agricoles
• Azote en agriculture -- Histoire
• Sols -- Teneur en azote
• Eau -- Teneur en azote
• Atmosphère -- Pollution par les pesticides
• Eutrophisation
• Écologie agricole -- Effets de l'azote -- Modèles mathématiques

Résumé

Ce travail a pour but d'étudier l'évolution des pressions azotées et de ses facteurs de contrôle sur l'ensemble du territoire. Un modèle de balance azotée de surface du sol a permis de l'obtention de chroniques de surplus azotés à l'échelle départementale pour la période 1917 à 2015 et à l'échelle communale pour la période 1955 à 2015. La quantification des tendances des pressions azotées obtenus à l'échelle départementale, montre que plus de 69% du territoire national est caractérisé par une baisse des pressions azotées à l'heure actuelle, majoritairement sous tendue par une baisse de la fertilisation minérale. Les surplus communaux obtenus sont hétérogènes dans l'ensemble des départements, et ce depuis 1955. Ces résultats peuvent être utilisés dans le cadre de l'état des lieux de la directive nitrate de 2019, mais aussi pour caractériser l'évolution des pressions à l'échelles de masses d'eau ou encore comme données d'entrée dans d'autres modèles de transfert d'azote.

mots clés

• Nitrogen
• Nitrogen soil surface balance
• Trends
• Nitrogen surplus
• Efficiency
• Modelling
• Agricultural practices
• Agricultural data
• Data filling
• Drivers

Titre traduit

Nitrogen surplus analysis and modeling in France over the last century : application at departmental and municipal scale

Résumé

This work aimed to study trends in nitrogen pressure and its drivers on the French territory. A nitrogen soil surface balance was developed and used to obtain nitrogen surplus times series at the departmental scale from 1917 to 2015 and at the municipality scale from 1995 to 2015. Characterisation of departmental trends showed that nowadays, more than 69% of the country presents a decrease in nitrogen pressure, mainly resulting from decrease in mineral fertilizer. Municipality surpluses are heterogeneous for all departments since 1955. Results can be used in the framework of the status of the nitrate directive of 2019, but also to characterise nitrogen pressure on water bodies or as input data for other models.