Les effets de l'évolution de l'agriculture sur le ruissellement érosif

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Submitted on 5 Jun 2020

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Les effets de l’évolution de l’agriculture sur le ruissellement érosif

Philippe Martin

To cite this version:

Philippe Martin. Les effets de l’évolution de l’agriculture sur le ruissellement érosif : scénarios, marges de manœuvre des agriculteurs. Académie d’Agriculture, Séance sur ” La gestion collective du ruissellement érosif face à l’évolution de l’agriculture (cas du Pays de Caux) ”, Académie d’Agriculture de France (AAF). Paris, FRA., Apr 2013, Paris, France. �hal-01000819�

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RUISSELLEMENT ÉROSIF

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Copyright – Académie d’Agriculture de France – 2013. Séance du 10 avril.

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LES EFFETS DE L'ÉVOLUTION DE L'AGRICULTURE SUR LE RUISSELLEMENT ÉROSIF

par Philippe Martin¹

Introduction et objectifs

La réduction du ruissellement érosif en sortie de bassin versant peut se faire de manière curative avec la mise en place d’aménagement permettant de contenir les flux d’eau issus du territoire agricole (voir papier de J.F. Ouvry). Cette réduction peut aussi se faire plus en amont de manière préventive en réduisant les quantités de ruissellement émises par les parcelles individuelles et en organisant judicieusement les systèmes de culture dans l’espace afin de permettre une infiltration du ruissellement amont par des parcelles plus infiltrantes positionnées en aval. Dans ce papier nous traiterons de cette action possible sur le territoire agricole. Les systèmes de culture mis en place par les agriculteurs sur leur territoire d’exploitation dépendent de leurs objectifs propres. Par exemple les exploitations d’élevage vont chercher à optimiser l’alimentation du troupeau, là où les exploitations de grande culture vont chercher à produire les cultures les plus rémunératrices. Les systèmes de culture sont aussi fortement dépendants du contexte socio-économique (évolution des cours mondiaux et la politique agricole commune, développement de nouvelles filières,…).

La présence de prairies ainsi que la diversité des cultures (automne/printemps) constituent des maillons importants de la limitation du ruissellement érosif dans le Pays de Caux. Mais depuis le début des années 70 on a assisté à un retournement massif des prairies lié notamment à la Politique Agricole Commune (PAC) qui favorise les productions végétales au détriment des productions animales traditionnellement présentes en Haute-Normandie. Dans ce contexte nous nous sommes posé deux questions sur la maîtrise du ruissellement à la source sur le territoire agricole. La première concerne les évolutions possibles des systèmes de culture à échéance de plusieurs années du fait d’évolutions du contexte socio-économique et les conséquences probables sur l’évolution du ruissellement. La deuxième se place dans le contexte socio-économique actuel et concerne l’intérêt d’une valorisation concertée des marges de manœuvre des agriculteurs pour réduire le ruissellement.

Évolutions possibles des systèmes de culture et conséquences sur le ruissellement

Ce travail a été mené dans le cadre de la thèse de Céline Ronfort (Ronfort, 2010). En 2007, face aux échéances de la réforme de la PAC (2013) et de la disparition annoncée des quotas laitiers (2015), nous avons mené un travail de prospective avec les acteurs locaux afin d’imaginer différents scénarios d’évolution du contexte socio-économique et des conséquences induites sur l’évolution des systèmes de culture. Ce travail a été mené avec la méthode SysPhamm (Sebillotte et Sebillotte, 2010). Dans cette méthode on définit successivement le Système étudié, les processus en œuvre dans ce système, on fait des hypothèses sur l’évolution des processus identifié, pour une échéance donnée, avant de croiser 2 à 2 chacune des hypothèses pour définir des agrégats d’hypothèses c’est-à-dire des ensembles d’hypothèses fortement liées entre elles par des relations d’influence dépendance et peu liées aux autres hypothèses intégrées dans d’autres agrégats.

Dans chaque agrégat ainsi défini on peut activer les hypothèses les plus influentes et construire un récit (microscénario) qui va relier les différentes hypothèses de l’agrégat. Un macroscénario est ensuite construit en assemblant dans un récit global un unique microscénario pour chacun des agrégats d’hypothèses. Pour notre étude, le système retenu était l’évolution des systèmes de culture au niveau du Pays de Caux. On intégrait des moteurs externes au Pays de Caux (prix mondiaux, concurrence internationale, PAC) ainsi que des moteurs internes (évolution des pratiques agricoles, urbanisation, relations urbains-agriculteurs).

L’échéance retenue était 2015 pour prendre en compte les effets de la révision de la PAC de 2013. L’analyse des processus et des hypothèses associées a permis d’identifier 3 agrégats d’hypothèses. Le premier agrégat

1 Professeur à AgroParistech, UMR Sadapt, 78850 Thiverval-Grignon.

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était relatif à l’évolution des productions animales, le deuxième portait sur les filières végétales. Quant au 3^e il portait sur les relations entre ville et agriculture. Parmi la gamme des scénarios possibles nous en avons testé deux qui avaient pour point commun des déterminants externes défavorables conduisant à la disparition de l’élevage laitier et de certaines cultures de diversification de la région lié à une concurrence internationale accrue. Les macroscénarios scénarios se différenciaient sur la base des déterminants internes qui dans un cas conduisaient à un « laisser faire » sur le territoire agricole (scénario STOPLAIT) et dans un autre au développement de mesures d’accompagnement de type MAE pour modifier les pratiques culturales tout en conservant les assolements liés aux déterminants externes (scénario STOPLAIT-ENV). Les conséquences de ces deux scénarios sur le ruissellement ont été évaluées à l’aide de deux outils complémentaires : STREAM et DIAR. Le modèle STREAM (voir présentation F. Papy) permet d’évaluer les conséquences au niveau d’un bassin versant (test sur le bassin de Saussay, 500 ha). Le modèle DIAR (Martin et al., 2010) permettait d’évaluer les conséquences des scénarios sur la pression de ruissellement générée par système de production.

Le recours au modèle STREAM a montré le fort risque d’accroissement du ruissellement lié à l’évolution du contexte externe (STOPLAIT) et les possibilités de maîtrise possible en interne via la modification des pratiques (STOPLAIT-ENV). Le recours au modèle DIAR a permis de préciser les informations obtenues avec le modèle STREAM en montrant que la réduction obtenue avec le scénario STOPLAIT-ENV dépendait fortement des types d’exploitations présents dans le bassin versant. La réduction du ruissellement bien marquée pour des exploitations à dominance de grande culture en 2007 est beaucoup moins nette pour les exploitations d’élevage. Cette moindre efficacité pour les exploitations d’élevage traduit le fait que les retournements de prairies intégrés pour 2015 ne sont que partiellement compensés par les mesures agroenvironnementales mises en œuvre par la collectivité dans le scénario STOPLAIT-ENV.

Valorisation possible des marges de manœuvre des agriculteurs

Contrairement à la partie précédente, on se place ici dans une hypothèse de stabilité du contexte socio- économique. On souhaite mesurer l’effet d’une valorisation des marges de manœuvre des agriculteurs sur la réduction du ruissellement. On teste 2 types de marges de manœuvre avec d’une part l’organisation spatiale des cultures au sein des territoires d’exploitation et d’autre part la mise en œuvre de travaux culturaux complémentaires en accord avec l’organisation du travail des agriculteurs. Ce travail a été mené dans le cadre de la thèse d’Alexandre Joannon (Joannon, 2004). Ce travail a été mené au niveau d’un bassin versant du Pays de Caux (Bourville, 1000 ha). Une démarche en 3 temps a été mise en œuvre pour les deux axes de travail (organisation spatiale des cultures et organisation du travail). Dans un premier temps on a cherché à comprendre puis à modéliser les pratiques des agriculteurs tant pour les successions de cultures que pour l’organisation du travail. Dans un deuxième temps on a intégré les conséquences des règles individuelles sur la production de ruissellement global au niveau du bassin versant à l’aide du modèle STREAM. Le troisième temps a consisté à rechercher différentes configurations d’organisation des cultures et mise en œuvre de techniques culturales permettant de valoriser de façon croissante les marges de manœuvre des agriculteurs.

Les résultats indiquent que les marges de manœuvre pour ces deux voies d’action ne sont pas distribuées de la même manière entre les agriculteurs du bassin versant. Certains agriculteurs peuvent disposer d’une marge de manœuvre importante pour l’organisation des cultures au sein du bassin versant alors qu’il n’ont que très peu de jours disponibles pour mettre en œuvre des techniques culturales complémentaires pour réduire le ruissellement. Pour d’autres agriculteurs c’est l’inverse : beaucoup de jours disponibles permettant de mettre en œuvre des techniques complémentaires mais peu de possibilités de modification de l’organisation spatiale des cultures au sein du bassin versant. En s’appuyant sur les marges de manœuvre des agriculteurs on a pu construire différentes configurations du bassin versant de Bourville pour la même année culturale (2002). Une première configuration « défavorable » correspond au maintien à l’identique des techniques culturales des agriculteurs (pas de valorisation des jours disponibles) et la mise en œuvre d’une organisation spatiale des cultures (respectueuses des règles des agriculteurs), conduisant au ruissellement maximum. A l’extrême inverse on propose une configuration « favorable » dans laquelle on utilise intégralement les jours disponibles des agriculteurs pour mettre en œuvre des techniques culturales de lutte contre le ruissellement tout en mettant en place une organisation spatiale des cultures (respectueuse des règles des agriculteurs), permettant de minimiser le ruissellement à l’exutoire. Le résultat des simulations conduites avec le modèle STREAM montre une réduction du ruissellement de 30% pour la configuration

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favorable par rapport à la configuration défavorable. Une analyse plus fine permet de dire, pour le cas du bassin de Bourville que le levier modification des pratiques culturales joue pour 2/3 de la réduction alors que l’organisation spatiale des cultures joue pour 1/3. Les effets semblent cumulatifs sans réelle interaction.

Ce travail sur les marges de manœuvre des agriculteurs montre qu’une réduction du ruissellement est encore possible sans changer outre mesure l’organisation actuelle des agriculteurs. Le gain au niveau du bassin versant test semble plus important au niveau des techniques culturales qu’au niveau de l’organisation spatiale des cultures. Ce gain peut être obtenu au niveau des agriculteurs individuels sans qu’il y ait besoin de concertation chaque année entre ces agriculteurs. Quand une telle concertation annuelle est possible on peut espérer accroître la réduction du ruissellement en jouant sur l’organisation spatiale relative des cultures les unes par rapport aux autres au sein du bassin versant. Une telle concertation ne peut toutefois pas s’initier de manière spontanée et nécessite l’appui d’un encadrement par des animateurs de syndicats de bassin versant.

Conclusion

Dans ce papier nous avons montré l’intérêt de différentes méthodes pour réfléchir aux adaptations des systèmes de culture à envisager à court ou moyen terme. Les techniques mobilisées relèvent pour l’essentiel des sciences agronomiques et se focalisent sur le niveau des exploitations agricoles. Ces méthodes ont pour l’essentiel été développées in silico. Elles donnent des pistes de réflexions intéressantes mais à ce stade elles n’ont que partiellement été intégrées par les acteurs de terrain. L’approche purement technique développée dans ce papier a été complétée dans notre laboratoire par des travaux en sciences sociales (Martin et al., 2007). Une partie de ces travaux visaient à préciser les conceptions des agriculteurs sur la thématique. Un autre pan des travaux s’est intéressé à d’autres échelles de travail (fonctionnement des syndicats de bassin versant, positionnement des animateurs). Ceci confirme l’intérêt de travaux pluridisciplinaires sur la thématique pour aller vers des solutions techniquement efficaces et socialement acceptables.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

(1) JOANNON A., 2004. – Coordination spatiale des systèmes de culture pour la maîtrise de processus écologiques. Cas du ruissellement érosif dans les bassins versants agricoles du Pays de Caux, Haute- Normandie.231 p + annexes. Thèse de docteur de l’INA P-G (école doctorale ABIES),UMR SAD APT.

(2) MARTIN P., ARMAND R., AUZET V., BOCKSTALLER C., BOURGAIN O., HOCHEREAU F., LECOMTE V., MATHIEU A., OUVRY J.F., RICHET JB., SOUCHERE V., SPAETER S., 2007. – Élaboration et mise en œuvre de dispositifs pour la gestion des territoires générant des coulées boueuses. Rapport final APR « Risques décision Territoire » du Ministère de l’écologie et du développement durable. 104 pages + annexes.

(3) MARTIN P., BOCKSTALLER C., OUVRY J.F, 2010. - Adaptation of the curve number approach to runoff estimation for loamy soils over a growing season for winter wheat: comparison with the STREAM approach. Land Degradation and Development, Vol. 21, Issue 4, pages 376-387.

(4) RONFORT C., 2010. – Elaboration et évaluation environnementale de scénarios prospectifs d’occupation des sols à l’échelle locale : application au cas du ruissellement érosif dans le Pays de Caux, Haute-Normandie. Thèse de l’Ecole Doctorale Normande de Chimie – Biologie.

(5) SEBILLOTTE M., SEBILLOTTE C., 2010. – Foresight in mission-oriented research: The SYSPAHMM foresight method (SYStem, Processes, Clusters of Hypotheses, Micro- and Macroscenarios). Futures 42, 15–25

(Reçu le 16 avril 2013)