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CHAPITRE III : APPLICATION DE I-PHY-BV SUR LES BASSINS VERSANTS DE ROUFFACH ET

CHAPITRE 2 : CALCULS DE CI SUR DEUX BASSINS VERSANTS VITICOLES EXPERIMENTAUX

2. C ALCUL DE L ’ INDICE C I SUR LE BASSIN VERSANT DE V ALVAN

2.2. Représentation graphique des résultats

Le calcul de l’indice parcellaire a été fait sur 846 parcelles viticoles qui ont été identifiées comme contributives à l’exutoire où sont faites les mesures de concentration des substances actives de produits phytosanitaires. Les résultats de ces calculs de Ci, de PjusqRH et PdansRH sont présentés à l’aide des figures 3-17, 3-18 et 3-19. Ces deux dernières figures permettent

d’apport des informations supplémentaires quant au détail du calcul de Ci et à la contribution au résultat de Ci de chacun des deux variables qui le composent (figures 3-20 et 3-21).

Figure 3-17 : Répartition des parcelles (en pourcentage de surface du bassin versant) de Valvan en fonction de la valeur de l’indice Ci (0 correspond au risque minimal et 1 au risque maximal).

Figure 3-18 : Répartition des parcelles (en pourcentage de surface du bassin versant) de Valvan en fonction de la valeur de la variable PjusqRH (0 correspond au risque minimal et 1 au risque maximal).

Figure 3-19 : Répartition des parcelles (en pourcentage de surface du bassin versant) de Valvan en fonction de la valeur de la variable PdansRH (0 correspond au risque minimal et 1 au risque maximal).

0,06% 0,05%

Figure 3-20 : Répartition des parcelles (en pourcentage de surface du bassin versant) de Valvan en fonction de la valeur de l’indice Ci (0 correspond au risque minimal et 1 au risque maximal).

Figure 3-21 : Répartition des parcelles (en pourcentage de surface du bassin versant) de Valvan en fonction de la valeur de la variable PjusqRH (0 correspond au risque minimal et 1 au risque maximal).

La figure 3-22 permet de se rendre compte que sur ce bassin versant l’indice Ci prend des valeurs principalement entre 0,4 et 1. Seules 5 parcelles sont des parcelles faiblement connectées au réseau hydrographique et ont donc un indice Ci compris entre 0 et 0,4, elles ne représentent que 1 % de la surface totale du bassin versant de Valvan. Cette représentation géographique des valeurs de Ci, PjusqRH et PdansRH permet de visualiser rapidement que le bassin versant présente une forte proportion de parcelles à risque vis-à-vis des pollutions des eaux de surface par les produits phytosanitaires. Il est également possible à l’aide de la figure 3-23 de se rendre compte que la totalité du bassin versant présente un fort risque environnemental un fois que les eaux de ruissellement ont rejoint le réseau hydrographique.

4 1

178

98

570

0 100 200 300 400 500 600

[0;0,2] ]0,2;0,4] ]0,4;0,6] ]0,6;0,8] ]0,8;1]

Valeur de Ci Nombre de

parcelles

4 1

177

99

570

0 100 200 300 400 500 600

[0;0,2] ]0,2;0,4] ]0,4;0,6] ]0,6;0,8] ]0,8;1]

Valeur de PjusqRH Nombre de

parcelles

Globalement, en regardant ces trois figures, il est possible de remarquer que l’indice Ci et la variable PjusqRH présentent la même répartition sur la bassin versant de Valvan (figure 3-23). Ceci est lié au fait que la variable PdansRH est très homogène. En effet, PdansRH présente pour toutes les parcelles du bassin versant de Valvan, une valeur très proche de 1 (figure 3-24). Ceci est directement lié à la nature du réseau hydrographique qui n’est constitué que de chemins bétonnés ou de chemins de terre. Or ces deux sortes de chemins ne permettent pas une bonne rétention des molécules de produits phytosanitaires (Garon-Boucher, 2003).

La répartition des parcelles en fonction de la variable PjusqRH est à très peu de chose près la même que pour l’indice Ci (comprise dans l’intervalle ]0,8 ; 1]), ce qui du fait du mode d’agrégation des deux variables (une multiplication), ne fait pas beaucoup varier le résultat final de l’indice Ci.

Par ailleurs, comme aucune parcelle n’a de bande enherbée, la variable PjusqRH ne représente que la nature et le nombre des parcelles situées entre la parcelle étudiée et le réseau hydrographique.

Cette représentation graphique des résultats permet de rendre compte de la localisation géographique des parcelles directement reliées au réseau hydrographique : les parcelles dont le Ci est dans l’intervalle ]0,8 ; 1]. Il est ensuite possible d’identifier les parcelles dont il faut impérativement connaître le programme de traitements phytosanitaires permettant de calculer l’indicateur I-Phy-BV.

2.3. Détails des 5 classes de Ci 2.3.1. Intervalle [0 ; 0,2]

Les 4 parcelles dont l’indice Ci est dans l’intervalle [0 ;0,2] ne sont pas connectées au réseau hydrographique. En effet, PjusqRH est inférieur à 0,18. Ces parcelles ne possèdent pas de bande enherbée mais l’eau qui ruisselle depuis celles-ci traverse une ou deux parcelles non pentues et dont le sol permet une bonne infiltration de l’eau (Tableau 3-14).

Tableau 3-14 : Répartition des parcelles dans la classe ]0 ; 0,2] en fonction des variables d’entrée pour le calcul de PjusqRH, PdansRH et Ci.

Caractéristique de la zone tampon

Présence de parcelles traversées

PjusqRH Nature et longueur du

réseau hydrographique PdansRH Valeur de Ci 2 0,07 Chemin bétonné + fossé

terre OU Chemin bétonné 0,99 à 1 0,06 à 0 07 Aucune

1 0,19 Chemin bétonné + fossé

terre 0,99 0,18

2.3.2. Intervalle ]0,2 ;0,4]

Il en va de même pour la parcelle dont l’indice Ci est dans l’intervalle ]0,2 ;0,4] : elle est un tout petit peu plus connectée au réseau hydrographique car PjusqRH se situe dans l’intervalle

]0,2 ; 0,4]. Ceci est du au fait que les parcelles traversées permettent moins de rétention de l’eau qui ruisselle ceci parce que cette parcelle a une pente comprise entre 5 et 10 % (Tableau 3-15).

Tableau 3-15 : Répartition des parcelles dans la classe ]0,2 ; 0,4] en fonction des variables d’entrée pour le calcul de PjusqRH, PdansRH et Ci.

Caractéristique de la zone tampon

Présence de parcelles

traversées PjusqRH Nature et longueur du

réseau hydrographique PdansRH Valeur de Ci Aucune 2 0,3 Chemin bétonné + fossé

terre 1 0,3

2.3.3. Intervalles ]0,4 ;0,6] et ]0,6 ;0,8]

Les parcelles dont l’indice Ci est dans les intervalles ]0,4 ;0,6] et ]0,6 ;0,8] sont des parcelles qui sont respectivement moyennement à assez fortement connectées au réseau hydrographique : l’eau qui ruisselle de ces parcelles traverse souvent plusieurs autres parcelles avant d’arriver à un chemin de terre ou au chemin bétonné. Ces parcelles traversées ont parfois un pouvoir de rétention assez élevé (0,7) ce qui donne des indices Ci compris entre 0,57 et 0,59. Les parcelles traversées par cette eau qui ruisselle présentent un pouvoir de rétention moyen à fort, en effet, elles sont généralement pentues (pente entre 5 et 10 %) ce qui ne permet pas à l’eau qui ruisselle de rester suffisamment longtemps sur la parcelle traversée pour permettre l’infiltration des molécules ou leur fixation sur des particules du sol. Les parcelles dont l’indice Ci est compris entre 0,4 et 0,8 représentent environ 27 % de la surface totale du bassin versant de Valvan (Tableaux 3-16 et 3-17).

Tableau 3-16 : Répartition des parcelles dans la classe ]0,4 ; 0,6] en fonction des variables d’entrée pour le calcul de PjusqRH, PdansRH et Ci.

Caractéristique de la zone tampon

Présence de parcelles

traversées PjusqRH Nature et longueur du réseau

hydrographique PdansRH Valeur de Ci

Tableau 3-17 : Répartition des parcelles dans la classe ]0,6 ; 0,8] en fonction des variables d’entrée pour le calcul de PjusqRH, PdansRH et Ci.

Caractéristique de la zone tampon

Présence de parcelles

traversées PjusqRH Nature et longueur du réseau

hydrographique PdansRH Valeur de Ci Aucune 2 0,61 à 0,67 Chemin bétonné 1 0,61 à 0,67

Aucune 2 0,68 Chemin bétonné 1 0,68

Aucune 1 0,73 Chemin bétonné 1 0,73

2.3.4. Intervalle ]0,8 ; 1]

La majorité des parcelles de ce bassin versant, 74 % de sa surface totale, soit 570 parcelles sont fortement connectées au réseau hydrographique : Ci est dans l’intervalle ]0,8 ; 1].

Parmi ces parcelles, 472 soit 62 % de la surface totale du bassin versant, ont un indice Ci = 1.

Ce sont des parcelles dont les deux variables PjusqRH (566 parcelles dont PjusqRH=1) et PdansRH (734 parcelles dont PdansRH=1) sont aussi égales à 1. Ce sont des parcelles sans bande enherbée et directement reliées au réseau hydrographique qui lui-même n’est composé que du chemin bétonné (Tableau 3-18).

Tableau 3-18 : Répartition des parcelles dans la classe [0,8 ; 1] en fonction des variables d’entrée pour le calcul de PjusqRH, PdansRH et Ci.

Caractéristique de la zone tampon

Présence de parcelles

traversées PjusqRH Nature et longueur du

réseau hydrographique PdansRH Valeur de Ci Aucune 0 1 Chemin bétonné + Chemin

de terre 0,83 à 0,87 0,83 à 0,87 Aucune 0 1 Chemin bétonné + Chemin

de terre et parfois une buse 0,95 à 0,99 0,95 à 0,99

Aucune 0 1 Chemin bétonné 1 1

Les 846 parcelles du bassin versant ont une valeur de PdansRH dans l’intervalle ]08 ; 1] car le chemin d’eau de ces parcelles est constitué de chemins de terre et du chemin bétonné. Le bassin versant de Valvan n’est constitué que de deux sortes de chemins d’eau : les chemins de terre qui sont sur les deux versants du bassin et un chemin bétonné qui est au fond de la vallée sur toute sa longueur. Ces deux sortes de chemin d’eau sont celles qui retiennent le moins les molécules de produits phytosanitaires (Garon-Boucher, 2003 ; Louchard et al., 2001 ; Williams et Smith, 2001). En effet, le chemin bétonné ne permet aucune infiltration ni dissipation des produits phytosanitaires et le chemin de terre non associé à une couverture végétale ne permet pas un maintient suffisamment long des produits phytosanitaires pour que ces derniers soient dégradés par la microflore ou la micro faune du sol.

2.4. Représentation parcellaire des résultats

Comme pour le bassin versant de Rouffach, la répartition des parcelles en fonction de leur nombre selon les intervalles de Ci, PjusqRH et PdansRH est la même : la classe la plus importante en pourcentage de la surface du bassin versant est les classes les plus importantes en nombre de parcelles : 570 parcelles représentent 73,62 % pour une valeur de Ci dans l’intervalle ]0,8 ; 1].

La distribution de l’indice Ci montre que le bassin versant de Valvan est constitué d’une majorité de parcelles à fort risque environnemental vis à vis des produits phytosanitaires : la majorité des parcelles présente une forte connectivité pour le transfert de produits phytosanitaires avec l’exutoire du bassin versant. Le bassin versant ne comporte pas de bande enherbée et pas d’autre zone tampon, la majorité des parcelles du bassin versant, sont directement reliées au réseau hydrographique (plus de 70 % de la surface du bassin versant), le bassin versant comporte beaucoup de parcelles à forte pente et enfin le réseau hydrographique du bassin versant présente peu de zones où l’eau qui ruisselle est susceptible de s’infiltrer.

L’essentiel de l’eau de pluie qui arrive sur le bassin versant ruisselle, le réseau hydrographique étant composé essentiellement de chemins bétonnés ou de chemins de terre et les parcelles étant pour la plus par pentues sans zone tampon susceptible de freiner le ruissellement ou d’augmenter l’infiltration.

3. Conclusion

Les informations disponibles pour les bassins versants de Rouffach et de Valvan sont assez similaires : basées essentiellement sur des enquêtes auprès de personnes connaissant bien les caractéristiques générales et agronomiques des bassins versants. Les résultats du calcul de l’indice de connectivité Ci sont différents pour les 2 bassins versants. A Rouffach, la connectivité des parcelles est répartie sur toute la gamme des valeurs disponibles entre 0 et 1 tandis qu’à Valvan, la majorité des parcelles présentent un indice de connectivité élevé (proche de 1) ce qui signifie qu’elles sont très fortement connectées au réseau hydrographique.

L’application de l’indice Ci à d’autres bassins versant nécessite la connaissance d’une certain nombre d’informations collectables soit à partir de données SIG soit à partie d’enquêtes auprès des viticulteurs ou auprès de conseillers viticoles ayant une très bonne connaissance du bassin versant étudié.

L’indice Ci a été construit pour des bassins versants à dominante viticole. Pour son application à des bassins versants où la majorité des parcelles est cultivée en arboriculture fruitière, il peut être calculé sans trop de modification car ce sont comme en viticulture, des plantations pérennes en rangs. En revanche, pour les bassins versants dont les systèmes majoritaires sont les grandes cultures, il faudra certainement faire des adaptations plus profondes liées au fait qu’en hiver par exemple le sol est généralement nu.

Une fois l’indice de connectivité Ci calculé, il reste à l’agréger à I-Phy-parcelle pour obtenir un indicateur d’évaluation de la qualité des eaux de surface vis-à-vis des produits phytosanitaires I-Phy-BV.

Chapitre 3 : Construction et validation de