Les zones humides : indispensables purificateurs d’eau

Les zones humides : indispensables purificateurs d’eau

Les zones humides en bordure de rivière sont des milieux naturels qui ont une grande valeur écologique car elles éliminent et consomment une partie du nitrate produit en excès par l’agriculture et l’élevage. Des chercheurs de l’Inra de Rennes ont effectué une étude d’une année sur le bassin versant du Scorff, dans le Morbihan, afin de mieux connaître le rôle épurateur de ces zones humides et d’en mesurer l’efficacité. Leurs travaux ont montré que ces milieux peuvent éliminer plus de la moitié du flux de nitrate qu’elles reçoivent. De plus, les chercheurs ont pu établir les critères, tels que l’étendue des zones humides ou l’ordre des rivières, qui contrôlent les flux de nitrate sortant de la zone humide. Cette étude apporte des données précieuses pour une meilleure protection des ressources en eau et a permis d’améliorer certains outils de gestion agricole.

La Bretagne est l’une des régions les plus affectées par le nitrate provenant de l’agriculture et de l’élevage. Par exemple, en vingt ans, la teneur en nitrate du Scorff a été multipliée par six. Ceci a pour effet principal de dégrader la qualité de l’eau et de modifier les écosystèmes. Les marées vertes qui apparaissent sur le littoral breton en sont un effet spectaculaire. Les zones humides qui bordent les cours d’eau prennent là toute leur importance : véritables stations d’épuration naturelles, elles éliminent une partie du nitrate qu’elles reçoivent. Ce nitrate (NO3-) est consommé par les plantes et les microorganismes et, finalement, relâché dans l’atmosphère soit sous forme d’azote neutre (N2), soit sous forme d’oxydes d’azote, puissants gaz à effet de serre. La zone que les chercheurs ont choisie pour leur étude est un bassin versant de 400 km² entre le nord du Morbihan et Lorient. Les milieux naturels y sont bien conservés, et notamment les prairies humides en fond de vallée.

C’est aussi une zone d’agriculture intensive, émettant une grande quantité de nitrate. En comparant la quantité d’azote déversée par les agriculteurs en amont, les flux d’azote entrant dans la zone humide et les flux sortant, ils ont pu évaluer le rôle épurateur d e c et éc osystème. Seize points localisés sur autant de rivières et ruisseaux ont été choisis pour y recueillir des échantillons d’eau en surface ou dans les nappes phréatiques. D’après les résultats obtenus, sur une base annuelle, cette zone humide peut éliminer jusqu’à 53% du flux de nitrate qui la traverse, soit 21 kg d’azote par hectare. Les cours d’eau les plus importants, ceux situés en aval, contribuent également à éliminer le nitrate. En effet, la végétation et les microorganismes des rivières d’ordre plus important participent, de concert avec la zone humide en bordure, à l’élimination du nitrate. Le type de sol, la superficie de la zone humide et la distance entre la parcelle agricole et le cours d’eau participent au contrôle des flux de nitrate. Enfin, les chercheurs ont montré qu’en été, lorsque le niveau des rivières est bas, l’efficacité des zones humides est plus grande (64% d’efficacité à la saison sèche, seulement 9% d’efficacité en hiver). Néanmoins, vu que le flux de nitrate est 10 fois plus important en hiver, la quantité d’azote est aussi plus importante durant la saison froide.

Les résultats de cette étude sont très importants à un moment où les pouvoirs publics cherchent à prendre en compte la valeur des zones humides. Cette évaluation de l’élimination du nitrate par les zones humides a aussi permis d’améliorer les modèles agro-hydrologiques utilisés pour gérer les ressources en eau et pour concevoir un aménagement du territoire plus rationnel. Par ailleurs, ces résultats pourraient servir à des recherches en bio-engineering cherchant à modifier les zones humides afin d’accroître leur efficacité (par exemple en jouant sur la longueur de la période où l’eau est présente).

 Référence :
Olivier Montreuil, Philippe Mérot and Pierre Marmonier
Estimation of nitrate removal by riparian wetlands and streams in agricultural catchments : effect of discharge and stream order
Freshwater Biology, novembre 2010

 Contact :
Philippe Mérot
Sol Agro et hydrosystème Spatialisation,
Unité mixte de recherche Inra-AgroCampus Ouest
Département scientifique Environnement et Agronomie
Centre Inra de Rennes