Connaître précisément la présence et le devenir des micro polluants dans les eaux : tel est l’objectif des travaux menés par Marina Coquery, au CEMAGREF de Lyon, dans le cadre du Cluster Recherche Environnement. Les travaux se sont concentrés sur un cours d’eau qui traverse les zones viticoles du Beaujolais très polluées par les produits phytosanitaires et d ‘autre part sur l’étude des rejets urbains. Ces travaux de portée générale, permettront d’atteindre une bonne qualité de l’eau, pour respecter la Directive Cadre sur l’Eau en 2015.
Connaître l’effet des micro-polluants sur les organismes aquatiques, les micro-algues et les bactéries qui sont à la base de la chaine alimentaire et la capacité auto-épuratoire des cours d’eau, est fondamental.. C’est indispensable pour mieux connaître les sources de pollution, prévoir les effets et restaurer les milieux.
Or, la connaissance des micro-polluants présents dans les cours d’eau est souvent un maillon mal cerné tant en termes qualitatif (nature des substances) que quantitatif. C’est justement ce maillon que visent à compléter les travaux menées par Marina Coquery, dans le cadre de financements apportés par le Cluster recherche Environnement financé par la Région Rhône-Alpes, qui réunit 80 laboratoires travaillant dans différents domaines de l’environnement.
Pour identifier et quantifier des micro-polluants il faut recourir aux outils d’analyse, développés notamment par le Laboratoire d’analyses physico-chimiques des milieux aquatiques du Cemagref à Lyon et par le Service Central d’Analyse (SCA) du CNRS, à Solaize. L’application des méthodes aux milieux naturels et en particulier aux eaux naturelles chargées en matières en suspension, aux eaux usées ou aux sédiments est un domaine en plein développement.
Pollutions urbaines et pollutions agricoles
Le programmes permis par le CLUSTER financent deux thèses dans le cadre du projet ESPRIT, pilotés par l’INSA-Lyon ( Laboratoire de Génie Civil) en collaboration avec le Cemagref et le CNRS (Service Central d’Analyse) sur la diffusion des micro-polluants prioritaires par temps de pluie. Le programme AMPERES (financé par l’ANR-PRECODD) et piloté par le Cemagref de Lyon, s’intéresse aux micro-polluants des pollutions domestiques, à travers les stations d’épuration qui rejettent de nombreuses molécules dites « prioritaires » et des molécules pharmaceutiques.
« L’étude des micro-polluants diffus, émis par l’agriculture entre autres, restait un sujet orphelin au niveau régional notamment, les financements du Cluster sont arrivés à point nommé » explique Marina Coquery,
Les travaux sur les pollutions agricoles ont consisté à étudier les bassins versants de deux rivières du Beaujolais, l’Ardières et la Morcille, qui traversent des milieux viticoles soumis à l’apport de pesticides. « Notre projet consiste à mettre au point des outils d’échantillonnage et de mesures. Nous nous sommes intéressés en particulier, au diuron, un herbicide particulièrement abondant, mais aussi à ses métabolites et à des fongicides couramment utilisés en viticulture, au cuivre, et à l’arsenic utilisés pour leurs propriétés biocides» explique Marina Coquery. Les molécules ont parfois été trouvées à des concentrations supérieures aux normes de qualité environnementale des eaux.
Les recherches ont abordé le devenir des molécules dans les cours d’eau, pour mieux évaluer leur impact sur le milieu. Il a été nécessaire de déterminer comment se comportent les molécules dans les eaux. Sont-elles surtout présentes en phase dissoute, donc facilement assimilables par les organismes biologiques? Sont-elle transportées par les particules et ainsi aptes à s’accumuler dans les sédiments? Quelle est la dynamique des concentrations? Quelle est l’importance des crues?
Le taux de transfert des polluants depuis les parcelles traitées jusqu’au cours d’eau dépend fortement des quantités appliquées mais aussi des conditions hydro-météorologiques et des chemins empruntés par l’eau vecteur principal des pollutions diffuses vers les milieux aquatiques. L’équipe du Cemagref étudie la capacité épuratoire des bandes enherbées localisées entre les parcelles de vigne et la Morcille.
Un seuil construit sur la rivière
L’évaluation de la contamination des cours d’eau par les micro-polluants passe par le laboratoire. Elle passe par le terrain. Par exemple, pour connaître les flux de micro polluants transportés, il faut mesurer non seulement les concentrations mais aussi les débits au lieu de prélèvement. Pour connaître ces derniers, il faut recourir de section calibrée au niveau duquel il est possible d’établir une relation entre la hauteur d’eau et débit.
C’est ce qui a été fait sur la Morcille dont le bassin (8 km² à son exutoire à l’Ardières et 3,5 km² au niveau de la station de mesure des Versauds) est assez petit pour être étudié dune manière exhaustive. Trois points ont été étudiés: Saint Joseph, Les Versauds, et Saint Ennemond. L’intérêt du bassin est de ne posséder aucune industrie, et d’être occupé à 70% des surfaces par de la vigne : rien de tel pour connaître l’impact de cette culture. Des méthodes ont été mises au point pour réaliser des prélèvements ponctuels, automatisés, pour étudier des crues qui apportent de très grandes quantités de micro polluants en peu de temps, et sont généralement non prises en compte par les prélèvements ponctuels…
Les résultats permettent d’établir qu’avec une application aux doses préconisées du diuron sur les 175 hectares de vignes du bassin des Versauds, les apports à la rivière sont de 0,1%. Les travaux ont montré que les concentrations en cuivre et en arsenic sont élevées. Pour l’arsenic, dans la partie amont du bassin, la présence peut être d’origine naturelle. Des travaux seront menés sur l’Ardières, un autre cours d’eau du Beaujolais très pollué.
Grâce aux relations établies avec la Chambre d’agriculture du Rhône, et notamment le Comité de Développement du Beaujolais, et le syndicat des eaux du secteur, des échanges permettent de transférer certaines connaissances et méthodologies vers les gestionnaires. Les recherches du Cluster viennent en appui aux travaux menés sur le secteur, sous l’égide de la CROPPP (Cellule Régionale d’Observation et de prévention de la Pollution par les Pesticides). Les outils développés sur le site Ardières-Morcille sont élaborés pour être utilisables ailleurs.
