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Gestion de la pollution azotée de la ressource en eau en milieu agricole: Influence des dispositifs agri-environnementaux territorialisés dans le bassin versant de la Seille

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par Romain BOURGUE
Université du Maine - Faculté de Géographie et d'Aménagement  - Master 2 Politiques Territoriales du Développement Durable 2013
  

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Partie 3 : EVOLUTION DE LA QUALITE DE

L'EAU SUR LE BASSIN VERSANT DE LA

SEILLE

1. Prémices de l'étude

1. Qualité de la rivière Seille

De tout temps, la qualité des eaux de la Seille a été jugée préoccupante par les acteurs territoriaux qui n'ont pu que difficilement endiguer sa dégradation. Dotée d'une salinité naturelle peu propice au développement d'une ripisylve complète, la rivière a également subi l'impact des rejets urbains et industriels jusqu'à la mise aux normes des installations. D'énormes progrès ont été réalisés dans ce domaine, notamment depuis la pollution accidentelle du 16 mai 1990 encore très présente dans la mémoire des riverains. L'assainissement est aujourd'hui jugé bon : huit stations d'épuration jalonnent le cours principal et dix autres se répartissent sur les affluents. Plusieurs suivis de long terme sont en cours concernant la pollution agricole et la dégradation physique des milieux qui restent d'actualité. La Seille présente une qualité globale « Passable » d'après les données du Réseau National de Bassin (RNB 1991 & 2000). La qualité physique est médiocre sur la majeure partie du tracé, le lit mineur étant le compartiment le plus dégradé. Les teneurs en nitrate n'ont toutefois jamais dépassé la norme de potabilisation de 50 mg/L ces vingt dernières années et les trois quarts du linéaire sont classés en qualité bonne selon le critère SEQ-Eau « Azote »

Figure N°20 : Qualité du milieu physique de la Seille (source AERM & DIREN)

Figure N°21 : Qualité SEQ-Eau Azote de la Seille (source AERM 2003)

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 47

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 48

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

2. Intérêt de l'étude

L'étude porte sur l'évolution des teneurs en ammonium (NH4 +) et en nitrate (NO3 -) de 1992 à 2011 dans les eaux de la Seille et de la petite Seille, son principal affluent du secteur agricole amont. Les données récoltées sont mises en relation avec la succession des dispositifs agri-environnementaux afin d'appréhender l'efficacité de ces derniers sur la pollution azotée dans le bassin versant. Observe-t-on une réduction des teneurs moyennes en matières azotées ? Constate-t-on des phases caractéristiques en fonction de la mise en oeuvre des différentes mesures agri-environnementales ? Quelle est la part de l'influence des conditions météorologiques sur les tracés réalisés ?

L'ammonium et le nitrate sont représentatifs de l'ampleur de la pollution azotée du cours d'eau. L'ammonium (NH4 +) est le premier résidu minéral de la dégradation de la matière organique dans le sol par le processus d'ammonification. Principalement apporté par les effluents d'élevage, il constitue un excellent témoin des pollutions ponctuelles et de la pression en azote organique que subit la rivière. Peu soluble, l'ammonium n'est pas facilement lessivable et reste adsorbé dans le complexe argilo-humique. Les concentrations mesurées dans les eaux superficielles et souterraines sont généralement plus faibles que pour le nitrate.

Le nitrate est le troisième résidu issu de la dégradation de la matière organique après le nitrite NO2 -. Il peut être apporté naturellement par la fixation biologique de l'azote aérien (oxydes nitreux) mais constitue, dans notre étude, un témoin de l'ampleur de la pollution diffuse des eaux par l'apport d'engrais minéraux et par l'épandage d'effluents d'élevage sur les parcelles.

2. Méthodologie

1. Choix des stations de prélèvement

Sept stations ont été sélectionnées sur le bassin versant : cinq le long du cours d'eau principal, la Seille, et deux stations supplémentaires sur la petite Seille, selon les critères suivants :

y' Une répartition des stations sur le tracé de la Seille qui permette de représenter la qualité de l'eau à l'aide d'au moins deux stations pour chaque secteur : amont, médian, aval.

y' La présence d'au moins deux stations sur la petite Seille, principal affluent de la Seille sur le secteur amont très exposé aux pressions d'origine agricole.

y' La présence d'au moins deux stations représentatives de la zone Natura 2000 « Vallée de la Seille ».

y' La sélection de stations hors agglomération afin de limiter la présence d'azote urbain et/ou industriel.

y' L'existence de données de mesures des paramètres « Ammonium » et « Nitrate » les moins discontinues possibles sur la période 1992-2011.

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 49

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Les stations de Mulcey, Haboudange, Salonnes, Chambrey, Nomeny, Cheminot et Metz ont été retenues.

Figure N°22 : Localisation des stations de prélèvement

 

Zone représentée Stations

Secteur amont

Petite Seille

Zone Natura 2000 "Vallée de la Seille"

Mulcey Haboudange

Secteur médian

Haboudange Salonnes

Mulcey Salonnes

Chambrey Nomeny

Cheminot Metz

Tableau IX : Correspondance entre stations de prélèvement et secteurs étudiés

Secteur aval

La station METZ a été conservée malgré le paysage urbain qui l'entoure car elle reste en amont des principaux rejets urbains de la ville. Elle est également la seule station en aval à disposer de données continues depuis 1992. Les données récoltées sur les stations de CHAMBREY, CHEMINOT, HABOUDANGE et SALONNES présentent des discontinuités sur la période 1992 - 2011.

2. Obtention et traitement des données

Les données concernant les concentrations en ammonium et en nitrate (en mg/L) sont issues de la base de données SIERM, disponible sur le site de l'Agence de l'Eau Rhin Meuse ( http://rhin-meuse.eaufrance.fr/). Les mesures brutes annuelles ont été compilées par station. Les valeurs annuelles de chaque station ont été déterminées par la méthode des percentiles 90.

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 50

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Techniquement, les douze valeurs mensuelles de l'année sont triées par ordre croissant et la onzième valeur la plus haute sert de valeur annuelle afin de prendre en compte le pouvoir épurateur de l'eau qui impacte les teneurs en azote observées. Une rivière à fort pouvoir épurateur aura statistiquement plus de chances d'avoir une onzième valeur plus faible qu'une rivière peu propice à l'autoépuration. Cette méthode plus robuste statistiquement que la moyenne permet également d'écarter les mesures extrêmes pouvant résulter d'une erreur de mesure. Une série de graphiques de type « courbes » par substance et par station a été élaborée afin d'appréhender l'évolution des concentrations mensuelles et d'y repérer des variations cycliques ou des influences saisonnières. Les stations ont été compilées deux par deux afin d'être représentatives des différents secteurs du bassin versant :

V' Secteur amont : Mulcey et Haboudange V' La petite Seille : Salonnes et Haboudange V' Secteur médian : Chambrey et Nomeny V' Secteur aval : Metz et Cheminot

V' Zone Natura 2000 : Mulcey et Salonnes

Des tableaux d'interprétation ont été construits pour chaque secteur et regroupent les données suivantes issues de la lecture du graphique pour chaque station :

V' Valeurs minimales, maximales et amplitude

V' Relation entre les deux stations : tracés corrélables ou indépendants

V' Présence marquée ou peu marquée de phases caractéristiques, absence de

phases

V' Réduction des teneurs maximales en azote :

· ++++ (fortement significative

· +++ (significative)

· ++ (relativement significative)

· + (non significative)

V' Réduction des teneurs moyennes en azote :

· ++++ (fortement significative

· +++ (significative)

· ++ (relativement significative)

· + (non significative)

V' Effet des dispositifs agri-environnementaux :

· ++++ (fortement significatif

· +++ (significatif)

· ++ (relativement significatif)

· + (non significatif)

Pour chacune des deux substances, les teneurs P90 annuelles des stations aux données les plus continues ont été compilées sur un graphique commun. Des droites de tendance avec détermination de la pente et du coefficient de détermination r2 ont été ajoutées par station afin d'appréhender la significativité de l'évolution des teneurs observées.

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

3. Evolution des teneurs en ammonium sur le bassin versant de la Seille

Les teneurs en ammonium relevées dans les stations du bassin versant présentent une cyclicité marquée. Des pics pouvant atteindre entre deux et dix fois la valeur moyenne de chaque station sont observés entre décembre et janvier, mais également de manière plus spectaculaire en juillet. La variabilité saisonnière des conditions de température et d'humidité expliquent la plupart des pics observés. Il convient donc de les différentier de l'évolution des teneurs en ammonium dues aux pratiques agricoles.

L'augmentation du lessivage par les pluies d'automne et d'hiver sur des sols peu couverts ou présentant des reliquats d'azote non valorisés par les cultures favorise le transfert de l'azote vers le cours d'eau. Le phénomène est toutefois beaucoup moins important pour l'ammonium, moins soluble que le nitrate. En période estivale, l'augmentation de la température et à la diminution de l'humidité des sols favorisent le processus d'ammonification dont le produit est l'ammonium, et défavorisent le processus de nitrification qui en consomme.

1. Evolution des teneurs en ammonium sur la Seille Graphique

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 51

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Figure N°23 : Evolution des teneurs en ammonium dans le bassin versant de la Seille

52

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 53

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Interprétation

Les teneurs en ammonium relevées dans la Seille sont relativement élevées et présentent des fluctuations importantes. La valeur minimale constatée est de 0,11 mg/L à Metz en 2002 et la valeur maximale de 1,85 mg/L à Mulcey en 2004. Trois pics se démarquent et concernent la station Mulcey en amont du bassin versant : 1,38 mg/L en 1993, 1,41 mg/L en 1996 et 1,85 mg/L en 2004.

Sur l'ensemble des stations, quatre phases se distinguent :

y' De 1992 à 1997 : des fluctuations d'amplitude importante précèdent la mise en place de mesures agri-environnementales d'envergure. Les teneurs en ammonium ne semblent pas maitrisées sur les différentes stations, bien que les premières parcelles ACNAT soient en place.

y' De 1998 à 2002 : les fluctuations se stabilisent significativement et les teneurs sont à la baisse sur l'ensemble des stations. Cette phase peut être imputable aux premiers effets positifs des mesures ACNAT et MAE, ainsi qu'au développement des CTE de 1999 à 2001.

y' De 2003 à 2004 : toutes les stations connaissent une recrudescence spectaculaire des teneurs en ammonium. Il est probable qu'elle soit liée à une synergie de facteurs climatiques et anthropiques. En effet, l'été 2003 est marqué par la canicule et des extrêmes de température et de sécheresse favorables à la persistance de l'ammonium dans le milieu. De même, les hivers 2003 et 2004 ont montré une pluviométrie importance favorable au lessivage des reliquats d'azote vers le cours d'eau. Enfin, cette période succède à l'arrêt de la contractualisation des CTE au profit de la mise en oeuvre des CAD dont le succès n'a pas été à la hauteur des espérances des gestionnaires. Il est donc possible que le pic d'ammonium mesuré puisse correspondre à une période de transition « moins encadrée » en termes d'élevage et d'épandage.

y' Depuis 2005 : les teneurs en ammonium semblent se stabiliser à la baisse avec une amplitude réduite et laissent penser à une meilleure gestion de la pollution par l'ammonium. Cette amélioration pourrait être le fruit du programme Agri-Mieux Aquae Seille initié en 2005 et des MAEt développées progressivement depuis 2007. Un pic à 0,6 mg/L à Metz en 2008 est à noter, tout en rappelant que la station n'est pas réellement concernée par les mesures agri-environnementales. Une valeur 2011 à la hausse à Mulcey se démarque également. Il conviendrait de suivre l'évolution de la station en 2012 et 2013.

De manière générale, la pollution par l'ammonium sur le bassin versant de la Seille montre une amélioration peu marquée, comme en témoignent les droites de tendance des stations Mulcey, Salonnes, Chambrey et Nomeny. La baisse des valeurs maximales et des fluctuations est relativement significative tandis que la baisse des teneurs annuelles moyennes est plus limitée. Seule la station Metz ne suit pas cette tendance, probablement à cause de sa particularité de station urbaine aval soumise aux rejets urbains et industriels. Il semblerait toutefois que les dispositifs agri-environnementaux mis en oeuvre sur le bassin versant de la

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 54

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Seille aient un impact général relativement significatif sur la pression exercée par les effluents organiques issus de l'élevage et donc sur la pollution exercée par cette forme non-stable de l'azote qu'est l'ammonium.

2. Evolution des teneurs en ammonium par zone

Les graphiques par secteur en plus grand format sont disponibles en annexe.

Le secteur amont : Mulcey et Haboudange

Figure N°24 : Evolution de la teneur en ammonium dans le secteur amont

 

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

Réduction des

teneurs

moyennes

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

MULCEY

HABOUDANGE

0,02 10 9,98 Marquée

Corrélation

0,08 0,71 0,63 Absence

++ ++ ++

+ + +

Le secteur amont, le plus soumis à la pression de l'élevage, présente les teneurs les plus élevées du bassin versant avec des valeurs moyennes jusqu'à deux fois plus hautes que dans les autres secteurs. Les fluctuations sont importantes de 1992 à 1997 avant le dispositif ACNAT et les MAE. De 1998 à 2002, les teneurs baissent et se stabilisent, peut-être en réponse au développement du dispositif et à la mise en place des CTE dès 2001. L'ammonium connait une hausse spectaculaire en 2003 et 2004, probablement en réponse aux conditions climatiques décrites précédemment. Une deuxième cause peut être avancée : l'arrêt de la contractualisation des CTE au profit des CAD qui a pu occasionner une année de transition en termes de gestion raisonnée de l'élevage. En 2005 et 2007, le programme Agri-Mieux Aquae Seille et les MAEt qui concernent essentiellement ce secteur semblent stabiliser les teneurs et réduire les valeurs maximales. Seuls mai 2006 et avril - octobre 2011 rompent la tendance en raison de conditions climatiques particulièrement chaudes et sèches (parmi les plus extrêmes des cinquante dernières années). Les droites de tendance sont difficilement exploitables en raison de données discontinues à Haboudange, et de la valeur extrême de 10 mg/L en aout 2010 à Mulcey qui fausse la tendance générale. En testant l'influence de cette valeur sur la

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 55

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

droite de tendance - en la remplaçant par exemple par une valeur moyenne haute de 0,5 mg/L - on obtiendrait une différence significative de la pente associée :

ü En conservant 10 mg/L : Y = -0,000004 X + 0,565175 R2 = 0,000146

ü En prenant 0,5 mg/L : Y = -0,000032 X + 1,570372 R2 = 0,035350

Avec ou sans cette valeur extrême, les dispositifs agri-environnementaux concernant la pression d'élevage sur le secteur de la Seille semblent avoir une influence « au moins relativement significative » sur les teneurs en ammonium.

La petite Seille : Salonnes et Haboudange

Figure N°25 : Evolution de la teneur en ammonium sur la petite Seille

 

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

Réduction des

teneurs

moyennes

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

SALONNES

HABOUDANGE

0,02 1,06 1,04 Marquée

Corrélation

0,08 0,71 0,63 Absence

++ ++ ++

+ + +

La petite Seille subit une pression liée aux effluents d'élevage moins marquée que les stations en tête de bassin versant et présente des teneurs en ammonium jusqu'à deux fois plus faibles qu'à Mulcey. Les quatre phases décrites sur le secteur amont sont présentes avec des fluctuations moins marquées. L'allure générale du tracé depuis 2005 permet de penser que les dispositifs agri-environnementaux ont un impact relativement significatif sur l'évolution des teneurs en ammonium.

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 56

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Le secteur médian : Nomeny et Chambrey

Figure N°26 : Evolution de la teneur en ammonium dans le secteur médian

 
 
 
 
 

Présence des

Réduction des

Réduction des

Effet des dispositifs agri-

 

Min

Max

Amplitude

Relation

quatre phases

teneurs maximales

teneurs

moyennes

environnementaux

NOMENY

0,02 0,756 0,736 Peu marquée

++ + ++

 

Corrélation

 

CHAMBREY

0,02 0,76 0,74 Absence

+ + +

Le secteur médian subit une pression liée à l'élevage comparable à la petite Seille. Les teneurs en ammonium du même ordre de grandeur le confirment. Les fluctuations sont toutefois plus marquées qu'ailleurs et discrétisent les périodes caractéristiques visibles sur le graphique compilé. L'allure particulièrement irrégulière du tracé jusqu'en 2007 laisse penser que les dispositifs agri-environnementaux ont une influence moins significative que sur la petite Seille, un secteur pourtant similaire.

Le secteur aval : Metz et Cheminot

Figure N°27 : Evolution de la teneur en ammonium dans le secteur aval

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 57

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

 

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

Réduction des

teneurs

moyennes

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

METZ

CHEMINOT

0,02 0,97 0,95 Peu marquée

Corrélation

0,05 0,56 0,51 Absence

+ - -

+ + +

Les deux stations disponibles pour le secteur aval appartiennent à des paysages différents : Cheminot dans un paysage agricole où la pression liée à l'élevage est moins importante qu'en amont, et Metz dans un paysage urbain où la qualité de l'eau est éventuellement influencée par les rejets urbains et industriels. Les deux tracés sont corrélables mais leur irrégularité ne permet pas de mettre en évidence les phases caractéristiques d'une meilleure gestion de la pression agricole. Les dispositifs agri-environnementaux n'ont ici pas d'effet significatif sur l'ammonium. Metz présente même la particularité de voir ses teneurs augmenter depuis 2002. L'origine agricole ou industrielle/urbaine des rejets d'azote ne peut être évaluée ici.

La zone Natura 2000 : Mulcey et Salonnes

Figure N°28 : Evolution de la teneur en ammonium dans la zone Natura 2000

 

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

Réduction des

teneurs

moyennes

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

MULCEY
SALONNES

0,02 10 9,98 Marquéee

Inpendance

0,02 1,06 1,04 Marquée

++ ++ ++

++ ++ ++

Les deux stations choisies représentent respectivement le secteur amont et l'aval de la petite Seille et possèdent les caractéristiques propres à ces zones. Rassembler ces deux stations permet de mettre en évidence des caractéristiques propre à la zone Natura 2000. Les deux tracés sont relativement indépendants, Salonnes étant plutôt dominée par l'influence de la zone amont de la petite Seille. On observe également un effet amont-aval avec des concentrations plus faibles pour Salonnes. Les quatre phases caractéristiques recherchées sont présentes et permettent d'apprécier l'influence des mesures ACNAT et MAE dans un premier temps, du dispositif CTE dans un second temps et du dispositif Aquae Seille et MAEt dans une troisième période. La zone Natura 2000 est le seul secteur de l'étude où la significativité de l'influence des dispositifs agri-environnementaux concerne les deux stations.

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

4. Evolution des teneurs en nitrate sur le bassin versant de la Seille

L'évolution des teneurs en nitrate présente également une cyclicité marquée due à la variabilité saisonnière des conditions thermiques et pluviométriques. Sur chaque station, on retrouve un pic annuel de nitrate entre les mois de novembre et février dû au lessivage par les pluies automnales et hivernales des sols peu couverts ou surfertilisés. Ces conditions favorisent également le processus de nitrification dont les produits sont le nitrite, puis le nitrate. A l'inverse, les teneurs baissent entre juillet et septembre, période sèche peu favorable au transfert du nitrate vers le cours d'eau. Un deuxième grand pic apparait régulièrement sur la période mars-avril et pourrait être lié aux apports printaniers d'azote réalisés par les exploitants et non-entièrement valorisés par les cultures.

1. Evolution des teneurs en nitrate sur la Seille Graphique

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 58

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Figure N°29 : Evolution de la teneur en nitrate dans le bassin versant de la Seille

59

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 60

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Interprétation

Les teneurs en nitrate dans la Seille sont élevées sans pour autant atteindre la norme de potabilité de 50 mg/L. Les fluctuations sont importantes. La valeur minimale constatée est de 9,6 mg/L à Mulcey en 2000 et la valeur maximale de 39,87 mg/L à Metz en 1992. On constate que les teneurs en nitrate augmentent de l'amont vers l'aval. Ce phénomène est notamment dû à la réduction du pouvoir épurateur au cours du tracé. Il convient également de prendre en compte le fort taux de drainage du bassin versant pour expliquer des valeurs si élevées.

Sur l'ensemble des stations, quatre phases se distinguent :

y' De 1992 à 1999 : les teneurs en nitrate sont fortes et fluctuent de manière importante. Deux ensembles de courbes sont visibles : la station Mulcey, isolée par ses valeurs plus faibles, et les stations Metz et Nomeny dont les valeurs se recoupent. Cette période correspond à la mise en place des premières mesures ACNAT et MAE. Une première stabilisation des valeurs apparait dès 1996.

y' En 1999 et 2000, les courbes des différentes stations se rejoignent à la baisse. Cet épisode semble imputable à la sécheresse et au déficit pluviométrique de l'année 2000 qui ont réduit le lessivage des reliquats d'azote et donc la présence de nitrate dans les eaux de la Seille.

y' De 2001 à 2004, les tendances sont à la hausse sur toutes les stations malgré une baisse ponctuelle en 2003 imputable aux conditions de température extrêmes de cette année. L'impact des CTE et des CAD durant cette période ne semble pas source de résultats significatifs.

y' Depuis 2005 et la mise en oeuvre du dispositif Agri-mieux Aquae Seille, les teneurs en nitrate sont en baisse. Seule l'année 2008 montre un rebond lié à la pluviométrie élevée. Les dispositifs Aquae-Seille et MAEt semblent avoir influencé l'évolution de la teneur en nitrate sur cette période.

De manière générale, les droites de tendance confirment que les dispositifs agri-environnementaux, notamment le programme Agri-Mieux Aquae Seille et les MAEt, ont une influence relativement significative et positive sur les teneurs en nitrate de certaines stations. Le nitrate étant un composé stable, il est probable que les actions menées pour la gestion de l'azote en amont se répercutent favorablement sur les secteurs aval. Comment réagissent les différents secteurs aux mesures mises en oeuvre ?

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 61

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

2. Evolution des teneurs en nitrate par zone

Les graphiques par secteur en plus grand format sont disponibles en annexe.

Le secteur amont : Mulcey et Haboudange

Figure N°30 : Evolution de la teneur en nitrate dans le secteur amont

MULCEY

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

teneurs

moyennes

+++ + ++

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

HABOUDANGE

0,67 37,2 36,53 Marquée

Corrélation

4 28 24 Absence

++ + ++

La Station Mulcey est fortement soumise à la pression agricole mais présente des teneurs en nitrate jusqu'à deux fois plus faibles que dans les autres secteurs. La dégradation des grandes quantités d'ammonium mesurées dans ce secteur n'a probablement pas lieu ici mais plus en aval. Hadoudange possède des teneurs supérieures pour une pression agricole équivalente qui peuvent être dues à l'effet de concentration du nitrate dans la petite Seille dont le pouvoir épurateur est moindre. L'évolution des teneurs maximales met en évidence les quatre phases caractéristiques. Une première stabilisation des valeurs maximales de 1999 à 2001 peut être imputable au développement des mesures ACNAT, des MAE puis des CTE. Depuis 2008, les teneurs maximales diminuent de manière régulière sur les deux stations, en accord avec les objectifs du programme Aquae-Seille et des MAEt.

Dans ce secteur à forte pression agricole, il semblerait que les dispositifs agri-environnementaux aient un impact relativement significatif sur les teneurs en nitrate. Il convient de vérifier que les efforts fournis en amont pour une meilleure gestion de la fertilisation azotée portent leurs fruits en aval, lieu de dégradation de l'ammonium en nitrate.

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 62

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

La petite Seille : Salonnes et Haboudange

Figure N°31 : Evolution de la teneur en nitrate sur la petite Seille

SALONNES

Min

Max

Amplitude

Relation

1,8 40,7 38,9 Peu marquée

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

teneurs

moyennes

+++ + ++

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

HABOUDANGE

Corrélation

4 28 24 Absence

++ + ++

La petite Seille présente des teneurs deux fois supérieures à celles observées à Mulcey bien que la pression agricole soit équivalente. La station Salonnes, située en aval, ne possède étrangement pas des teneurs supérieures à la station Haboudange en amont. La fréquence des fluctuations discrétise les quatre phases caractéristiques, qui restent perceptibles par l'évolution des valeurs extrêmes. Les teneurs maximales sont en baisse depuis 2008. Dans ce secteur à forte pression agricole, il semblerait que les dispositifs agri-environnementaux aient un impact relativement significatif sur les teneurs en nitrate.

Le secteur médian : Nomeny et Chambrey

Figure N°32 : Evolution de la teneur en nitrate dans le secteur médian

Master 2 Politiques Territoriales de Développement Durable 63

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

Réduction des

 

Min

Max

Amplitude

Relation

0,11 43,17 43,06 Absence

Corrélation

quatre phases

teneurs maximales

teneurs

moyennes

+ ++ +

Effet des dispositifs agri-

NOMENY

CHAMBREY

3,5 36,9 33,4 Absence

+ + +

environnementaux

Le secteur médian subit une pression agricole plus faible que le secteur amont. Les teneurs en nitrate y sont cependant plus élevées qu'à Mulcey, ce qui semble confirmer que c'est en aval que l'ammonium produit en secteur amont se dégrade. Les phases caractéristiques sont pratiquement absentes. Le secteur médian semble subir l'influence de la pression agricole du secteur amont et constitue étrangement le seul secteur sur lequel les dispositifs agri-environnementaux n'ont pas d'impact significatif.

Le secteur aval : Metz et Cheminot

Figure N°33 : Evolution de la teneur en nitrate dans le secteur aval

 

Min

Max

Amplitude

Relation

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

Réduction des

teneurs

moyennes

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

METZ

CHEMINOT

0,1 47,3 47,2 Marquée

Corrélation

0,05 42,1 42,05 Peu marquée

+++ +++ ++

++ ++ ++

Les deux stations du secteur aval appartiennent à des paysages différents mais présentent des tracés identiques depuis 2007. Le nitrate mesuré à Cheminot se retrouve à Metz, sans qu'il n'y ait eu ni dégradation ni production supplémentaire. Ce secteur possède donc un pouvoir auto épurateur plus faible qu'en amont. Les teneurs observées à Metz depuis 2007 proviennent de l'activité agricole puisque les nitrates proviennent de l'amont et ne sont pas produits sur place. Avant 2007 en revanche, il est possible qu'une part du nitrate ait une origine industrielle ou urbaine, plus particulièrement dans la période 1992 -1999. Les phases caractéristiques sont bien présentes, autant par la réduction des teneurs maximales que par la réduction des teneurs moyennes. Le nitrate moyen est en baisse depuis 2008 et les dispositifs agri-environnementaux semblent avoir une influence relativement significative sur les teneurs observées, notamment par la gestion améliorée de la pollution azotée en secteur amont.

Troisième partie :

Evolution de la qualité de l'eau sur le bassin versant La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

La zone Natura 2000 : Mulcey et Salonnes

Figure N°34 : Evolution de la teneur en nitrate dans la zone Natura 2000

MULCEY

Min

Max

Amplitude

Relation

0,67 37,2 36,53 Marquée

Présence des

quatre phases

Réduction des

teneurs maximales

teneurs

moyennes

+++ + ++

Effet des dispositifs agri-

environnementaux

SALONNES

Indépendance

1,8 40,7 38,9 Peu marquée

+++ + ++

Comme pour l'ammonium, les deux tracés sont relativement indépendants, Salonnes étant dominée par le nitrate provenant du secteur amont de la petite Seille et non de la Seille. Les phases caractéristiques sont marquées sur le profil de Mulcey, notamment par la réduction des teneurs maximales. On y retrouve l'influence supposée des mesures ACNAT et MAE dans un premier temps, des contrats CTE dans un second temps et des dispositifs Aquae-Seille et MAEt depuis 2005 et 2007. L'influence des dispositifs agri-environnementaux dans le périmètre Natura 2000 semble relativement significative.

De manière générale, les courbes de l'évolution des teneurs en ammonium et en nitrate présentent des fluctuations inter et intra-annuelles importantes attribuables aux variations des conditions de température et de pluviométrie. La mise en relation des teneurs en nitrate et des relevés pluviométriques serait intéressante pour le confirmer. De même, les valeurs extrêmes sont liées à des évènements climatiques marquants, et non à des pollutions azotées ponctuelles. D'autre part, la majeure partie du bassin versant de la Seille connait une baisse légère mais confirmée de ses teneurs en nitrate qui avoisinent tout de même 22 mg/L en moyenne. En ce sens, cette étude tend à démontrer que les contrats agri-environnementaux et les nombreuses mesures territoriales de réduction de la pollution azotée - mises en oeuvre sur le bassin versant depuis plus de 20 ans par les politiques publiques - ont des effets relativement significatifs mais encore insuffisants.

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Quatrième partie :

Perspectives d'évolution des dispositifs La Seille : Gestion de la ressource en eau et pollution agricole

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"Il ne faut pas de tout pour faire un monde. Il faut du bonheur et rien d'autre"   Paul Eluard