SITE EXPÉRIMENTAL : BASSIN D’ORAGE DE WALDWEG, ROUFFACH, HAUT-RHIN, ALSACE
Le bassin versant de Rouffach (Haut-Rhin, Al-sace) est un bassin viticole de 42,3 ha. A l’aval de ce bas-sin versant, un basbas-sin d’orage préexistant a été agran-di en 2002 pour protéger la ville des crues centennales.
Ce bassin d’orage ou de rétention avait déjà fait l’objet d’études sur la rétention et la dégradation des contami-nants organiques lors du projet ArtWET. Une nouvelle étude a été menée dans le cadre du projet PhytoRET en 2010 et 2011. Les observations se sont déroulées entre les mois d’avril et de septembre, ce qui correspond à la saison culturale de la vigne. Sept fongicides, six herbi-cides et 4 produits de dégradation ont été sélection-nés pour ce suivi (Maillard et al., 2012). Les fréquences
d’utilisation et de détection ont été des critères prépon-dérants pour le choix des molécules à suivre.
Le bassin d’orage peut contenir un volume de 1 500 m3 sur une surface de 319 m2. Durant l’étude, la couverture végétale du bassin a variée de 1% au début de 2009 à 100% en 2011, composée à 90% de roseaux (Phrag-mites australis). La zone humide est composée d'une zone amont pour le dépôt de sédiments (215 m2) qui recueille les matières en suspension dans les eaux de ruisselle-ment et d'un filtre à gravier (13 m de long, 8 m de large et 0,6 m d’épaisseur). La hauteur d’eau dans la zone amont varie de 0,05 à 0,4 m d'avril à septembre, en fonction du volume d’eau de ruissellement entrant. Le temps de sé-jour moyen des eaux dans la zone humide est de l’ordre de 10 et 12 heures durant les périodes culturales.
EXEMPLES DE PROJETS FAISANT APPEL À L’INGÉNIERIE ÉCOLOGIQUE CHAPITRE 4 >
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165Sur la base des résultats des projets ARTWET et PhytoRET, les ouvrages de rétention et de re-médiation peuvent donc constituer des outils de gestion de la qualité de l’eau de surface complé-mentaires des approches préventives. Les ap-proches préventives restent les plus efficaces pour préserver la qualité de l’eau. L’efficacité de ces ouvrages est fortement dépendante des propriétés physico-chimiques des pesticides, du mode de transfert en phase dissoute ou adsor-bés sur les particules et des caractéristiques hy-drologiques du bassin versant amont.
3. LIMITES DE CE TYPE DE DISPOSITIFS
Les projets ArtWET et PhytoRET ont démon-tré que les conditions biogéochimiques rencondémon-trées au sein de ces zones humides artificielles étaient propices à la dégradation et à la rétention des contaminants or-ganiques et inoror-ganiques. Toutefois, l’utilisation de ces ouvrages comme outils de gestion de la pollution diffuse présente plusieurs limites :
• la multiplication des bassins de rétention avec de faibles lames d’eau pourrait entraîner une augmen-tation de la température des cours d’eau à l’aval ;
• les contaminants inorganiques comme le cuivre vont principalement s’accumuler dans ces zones et la gestion des boues de curage devra intégrer les fortes concentrations de ces contaminants ;
• ces milieux n’interceptent efficacement que les eaux de surface sans pouvoir jouer un rôle sur les pesticides entraînés sous les parcelles agricoles par infiltration.
POUR EN SAVOIR PLUS www.artwet.fr; www.phytoret.eu Les débits en entrée et sortie ont été mesurés en
conti-nu durant les saisons culturales de mars à fin septembre depuis 2008. Les concentrations d’un cocktail de pesti-cides en entrée et sortie ont été quantifiées en asservis-sant le prélèvement au débit pour obtenir des concen-trations moyennes hebdomadaires représentatives.
Depuis 2009, la répartition des contaminants et de leurs sous-produits de dégradation dans plusieurs com-partiments (sédiments, algues, plantes) sont suivis men-suellement durant la période culturale (Maillard et al., 2012). Le protocole d’échantillonnage est un élément clé pour pouvoir réellement évaluer le potentiel de dé-gradation/rétention d’une zone humide artificielle.
RÉSULTATS
Sur la base de la campagne 2009, la réduction des concentrations en pesticides par la zone humide varie de 50% (simazine) à 100% (azoxystrobine, le cymoxanil, le cyprodinil, le glufosinate, la terbuthylazine et tétra-conazole). Les taux d'élimination de la charge dissoute varie de 26% pour aminométhylphosphonique acide (AMPA) à 100% (azoxystrobine, le cymoxanil, le cy-prodinil, le diuron, 1-(3,4-dichlorophényl)-3-méthylurée
lazine et tétraconazole) (Maillard et al., 2011). Plus de 77% des matières en suspension entrées dans la zone humide ont été retenues, ce qui souligne la capacité de la zone humide à piéger les pesticides adsorbés par sé-dimentation. Les résultats des campagnes 2010 et 2011 ont confirmé cette forte variabilité de dégradation/ré-tention selon les pesticides (Maillard et al., 2012).
ENTRETIEN DU BASSIN
Le bassin doit être curé lorsque la charge sédimentaire est trop importante et que le volume utile de stockage d’eau devient insuffisant pour assurer la protection de la population à l’aval. La fréquence de stockage dé-pend donc de l’érosivité des zones amont et est estimée entre 3 à 5 ans. La végétation recolonise ensuite pro-gressivement la totalité du bassin d’orage permettant de retrouver le potentiel initial de rétention/dégrada-tion. Pour éviter la perte d’efficacité du système après le curage, une solution serait de réaliser 2 bassins en sé-rie : un à l’amont avec un rôle de sédimentation pouvant être curé et un à l’aval toujours recouvert de végétation assurant une continuité dans la dégradation/rétention des pesticides.
PORTEUR DU PROJET PHYTORET:
PARTENAIRES CO-FINANCEURS:
AUTRES PARTENAIRES NON FINANCEURS :
COUT
Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement, Laboratoire d'HYdrologie et de GEo-chimie de Strasbourg.
Montant total : 1 382 710 € TTC
Montant de l’aide INTERREG : 691 355 € TTC Universität Freiburg, Allemagne
Universität Lüneburg, Allemagne Agence de l'Eau Rhin-Meuse, France Lycée Viticole de Rouffach, France Région Alsace, France
Centre National de la Recherche Scientifique, France
Commune de Rouffach (France) ; Commune d’Alteckendorf (France) ; Stadt Eichstetten (Allemagne) ; Stadt Herbolzheim (Allemagne) ; Stadt Kenzingen (Allemagne) ; Stadt Schallstadt (Allemagne) ; Office National de l'Eau et des Milieux Aquatiques (ONEMA), (France) ; Conseil général du Haut-Rhin (CG68), Direction de l'Environnement et du Cadre de Vie (France) ; Conseil général du Bas-Rhin (CG67), Direction de l'Agriculture, de l'Espace Rural et de l'Environnement (France) ; Association pour la Relance Agronomique en Alsace (ARAA) (France) ; SEMIA (Incubateur d'Entreprise
Innovante - Alsace) (France) ; Staatliches Weinbauinstitut Freiburg (Allemagne) ; Baden-Wurtenberg, Regierungspräsidium Freiburg, der Regierungsvizepräzidium und Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau (Allemagne) ; Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwassereinigung und Gewässerschutz (EAWAG), Abteilung Umweltchemie (Allemagne).
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES :
· Artwet, 2010a. Réduction de la pollution diffuse due au produits phytosanitaires et bioremédiation dans les zones humides artificielles – Guide d’accompagnement à la mise en œuvre – Aspect techniques, 111 p.
Disponible sur www.artwet.fr
· Artwet, 2010b. Réduction de la pollution diffuse due au produits phytosanitaires et bioremédiation dans les zones humides artificielles – Guide d’accompagnement à la mise en œuvre – Aspect juridiques, économiques et sociaux, 62 p. Disponible sur www.artwet.fr
· Gregoire C., Elsaesser D, Jezequel K., Lange J., Le-beau T., Merli A., Mose R., Passeport E., Payraudeau S., Schuetz T., Schulz R., Tapia-Padilla G., Tournebize J., Trevisan M., Wanko A., 2009. Mitigation of agricultu-ral nonpoint-source pesticide pollution in artificial wet-land ecosystems: An interdisciplinary approach in the EU ArtWET project. Environmental Chemistry Letters, 7 (3), 205-231.
· Imfeld G., Lefrancq M., Maillard E., Payraudeau S., 2013. Transport and attenuation of dissolved glypho-sate and AMPA in a stormwater wetland. Chemosphere.
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· Maillard E., Payraudeau S., Ortiz F., Imfeld G., 2012. Re-moval of pesticide mixtures in a stormwater wetland recei-ving runoff from a vineyard catchment (Alsace, France):
an inter-annual comparison. International Journal of En-vironmental Analytical Chemistry. 92(8), 979-994.
· Maillard E., Payraudeau S., Faivre E., Gregoire C., Gangloff S., Imfeld G., 2011. Removal of pesticide mix-tures in a stormwater wetland collecting runoff from a vineyard catchment. Science of the Total Environment.
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· Stehle S, Elsaesser D., Gregoire C., Imfeld G., Niehaus E., Passeport E., Payraudeau S., Schäfer R.B., Tournebi-ze J., Schulz R., 2011. Pesticide Risk Mitigation by Vege-tated Treatment Systems: A Meta-analysis. J. Environ.
Quality. 40, 1068–1080.
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