paramètres estimés
1.4.1 L’analyse des résultats quantitatifs
Les résultats simulés et ceux observés sont difficiles à comparer pour deux raisons principales :
• les données climatiques utilisées dans le modèle sont celles de la station de Naizin. Même si cette station n’est située qu’à une vingtaine de kilomètres du site d’application, les précipitations ne sont pas forcément identiques car, au printemps et en été, les pluies ont un caractère orageux et donc local. Par exemple, un pic de crue est observé le 20 juin alors que les données pluviométriques ne montrent pas de précipitations ce jour là. Inversement, le 1er juillet, de fortes pluies sont prise en compte dans la simulation alors qu’il n’y a pas de pic de crue sur le Frémeur ;
• les concentrations observées sont réalisées au pic de crue avec un seul prélèvement alors que les concentrations simulées sont moyennées sur la journée.
Malgré ces difficultés, les concentrations simulées pour trois des six dates de prélèvement suivent la même tendance que celles observées. Généralement, les concentrations d’herbicides sont de plus en plus faibles au cours du temps, du fait d’une diminution du stock d’herbicides présent dans le sol et d’une augmentation de la proportion d’herbicides peu mobilisables. Or, nous remarquons que les concentrations observées augmentent sur les trois premiers mois. Nous remarquons la même augmentation pour les concentrations simulées. Le poids du ruissellement dans la contamination du réseau hydrographique domine largement sur celui des écoulements de subsurface. L’accroissement des surfaces ruisselantes, et surtout de celles en culture peut expliquer ce phénomène. L’accroissement des surfaces ruisselantes est dû à la dégradation des états de surface qui ont une infiltrabilité de plus en plus faible avec le cumul des pluies depuis le dernier travail du sol.
Nous observons (figure 6.7) que les contaminations simulées pour la subsurface tendent à diminuer avec le temps, alors que celles pour ruissellement augmentent. En général, les observations réalisées sur les chroniques de concentrations en herbicides à l’exutoire des bassins versants montrent que les pics de pollution sont généralement décalés par rapport au pic de crue et étalés sur un à plusieurs jours après un événement pluvieux. Ces observations tendent à montrer que le poids des écoulements de subsurface n’est pas négligeable. Sur le bassin versant du Frémeur, les concentrations en herbicides sont faibles voire nulles les jours après les pics de crue. La part des écoulements de subsurface, dans ce cas, peut s’expliquer par des transferts très rapides d’herbicides par cette voie de l’ordre de la journée ou par un poids négligeable de ce type de transfert. Des analyses plus détaillées au niveau du pic de crue sur des prélèvements automatiques montrent des concentrations en atrazine notables les quelques heures suivant le pic de crue (figure 6.12). Il semble alors que le poids des écoulements par subsurface soit sous estimé et que celui du ruissellement soit surestimé par le modèle.
Figure 6.12 : Chroniques des débits et concentrations horaires observés à l’exutoire du bassin versant lors de la crue du 9 juin 1998.
La carte de la contamination en triazines du réseau hydrographique telle qu’elle a été observée le 4 juillet (figure 6.11) peut être comparée aux quantités d’atrazine transférée par ruissellement vers le réseau hydrographique (figure 6.9c). Cette comparaison est limitée car nous ne connaissons pas les débits en chaque point de prélèvement. Nous pouvons, cependant, remarquer que le modèle simule de fortes quantités d’atrazine arrivant au réseau hydrographique pour les bassins versants des points de prélèvement où se situe de fortes concentrations, comme aux points 77, 78, 78b, 82, 83, 85 et 92. Nous constatons, par contre, aussi de fortes concentrations aux points 79a, 79b et 91, alors qu’il n’y a pas d’applications d’atrazine sur leur bassin versant respectif. Ces fortes concentrations seraient alors dues à des pollutions ponctuelles. Nous observons que les points de prélèvement numéro 87 à 90 ont de faibles concentrations en triazines alors que de fortes quantités d’atrazine arrivant au réseau hydrographique sont simulées. Cette contradiction peut être expliquée par les différences de débit entre ces points et les autres points de prélèvement. En effet, les points numérotés de 87 à 90 se trouvent sur le bras principal du Frémeur. Les débits y sont plus élevés, ce qui explique peut être une dilution des concentrations.
Malgré les données disparates présentes sur ce bassin versant et le faible calibrage effectué sur le modèle, nous pouvons voir que les résultats de la modélisation présentent une certaine cohérence avec les données observées.
Un des objectifs est de déterminer quels scénarii vont permettre d’améliorer la qualité de l’eau vis à vis des herbicides. Il faut pour cela analyser les résultats de la modélisation de manière synthétique, agrégeant sur la période d’étude, des résultats de contamination des eaux simulés. Nous proposons dans ce but une grille de classement de la contamination de l’eau (tableau 6.2). Cette grille prend en compte la fréquence des forts pics de contamination et leur intensité ainsi que le cumul de contamination sur la période d’étude (4 mois), ce cumul pouvant être liée à une contamination plus diffuse due au transfert par subsurface. La première classe de qualité d’eau représente un exutoire de bassin versant non contaminé. Les deux prochaines classes, délimitées par le seuil de potabilité, représentent un exutoire faiblement contaminé. La prochaine classe (classe 3) est délimitée par le seuil de potabilité pour le cumul des concentrations des différents produits détectés. Le seuil de la dernière classe est généralement utilisé pour les pics de contamination de forte intensité. Ce premier classement est majoré d’une classe lorsqu’il existe de fréquents pics de contamination dépassant les seuils de potabilité.
Cette grille pourrait être utilisée pour confronter les résultats de la modélisation aux observations.
Cumul des concentrations (µg/l) Concentration du pic (µg/l) Nombre de pic 0 0 – 0,01 0,01 – 0,1 0,1 – 0,5 0,5 – 2 > 2 0 – 2 0 1 2 3 4 5 3 – 5 4 4 5 0,1 – 0,5 > 5 5 5 > 0,5 > 3 5 5
Tableau 6.2 : Classe de qualité de l’eau vis à vis des herbicides en fonction du cumul des concentrations moyennes journalières pendant les 4 mois suivant les traitements et du nombre de pic de concentration dépassant les 0,1 µg/l et les 0,5 µg/l.