Variabilité de la capacité de sorption du glyphosate et diuron des fonds de fossés évaluée à l'aide de nouveaux indicateurs

Les reseaux de fosses jouent un role cle dans la gestion des flux hydriques et sedimentaires au sein des bassins versants agricoles ce qui leur confere une importance particuliere dans le devenir des pesticides (Dollinger et al., 2015). En effet, bien que constituant des voies de dispersion, par la collecte et l’acheminement des flux de ruissellement ou de drainage potentiellement charges en pesticides, les fosses ont ete decrits comme des zones tampons efficaces pouvant limiter la pollution des masses d’eau (Dollinger et al., 2015; Needelman et al., 2007). Le pouvoir tampon des fosses vis-a-vis des pollutions par les pesticides resulte essentiellement de processus de sorption sur les differents materiaux des fonds de fosses (e.g., Stehle et al., 2011). La capacite de sorption de pesticides est d onc etroitement liee a l a nature et a l’abondance des differents materiaux constituant les fonds de f osses tels que le sol, la vegetation et les litieres (Dollinger et al., 2015). L’entretien des reseaux de fosses, i.e. curage, desherbage chimique, fauche ou brulis, realise pour optimiser leur efficience hydraulique, modifie les proprietes des fosses et notamment l ’abondance des differents materiaux. Par exemple, le curage elimine la plupart des materiaux, or, la fauche et le brulis, apportent de materiaux supplementaires possedant un fort pouvoir de sorption tels que le foin et les cendres (e.g., Dollinger et al., 2015; Pappas and Smith, 2007) . Une gestion adequate des reseaux de fosses peut donc etre un levier d’action efficace pour la protection de la qualite de l’eau dans les bassins versants agricoles. Realiser un diagnostic des reseaux et concevoir des strategies de gestion adaptees requierent une bonne connaissance des facteurs modulant la capacite de sorption de pesticides dans les fonds de fosses. Cette capacite de sorption depend notamment de l’abondance et des caracteristiques des materiaux, de l’affinite des pesticides pour ces materiaux et du regime hydraulique (e.g., Stehle et al., 2 011). Les coefficients d’adsorption et de desorption, mesures au laboratoire, sont essentiels mais insuffisants pour caracteriser la capacite de sorption des pesticides dans les fonds de fosses car ils renseignent uniquement sur l’affinite relative d’un pesticide pour les differents materiaux. Seules quelques etudes renseignent des coefficients de sorption de pesticides sur les sols, vegetation et litieres de fond de fosses (e.g., Rogers and Stringfellow, 2009; Vallee et al., 2014). Cependant aucune etude n’a, a ce jour, estime la capacite de sorption globale des pesticides dans les fonds de fosses liee a la composition heterogene des materiaux. En effet, il n’existe pas de methodologie adaptee a l’evaluation de cette capacite de sorption globale pour des fosses aux proprietes contrastees et des regimes hydrauliques fluctuants derivee d’observations peu couteuses et facilement repetables des proprietes des fosses. Dans ce contexte, nous avons cherche a evaluer la variation de capacite de sorption du glyphosate et du diuron dans les fonds de fosses de trois bassins versants en France caracterises par differents contextes agricoles et pedoclimatiques. Les objectifs de ces travaux sont i) d’identifier les facteurs principaux induisant une variabilite de capacite de sorption et ii) de developper une methode adaptee a l’etude de la sorption globale des fonds de fosses pour des proprietes et regimes hydrauliques contrastes. Nous avons dans un premier temps developpe une methode permettant de calculer un coefficient de sorption global des fonds de fosses (Kd fosse ) ainsi qu’un indicateur permettant d’estimer la proportion de pesticides retenue par sorption lors d’un evenement de crue (SPRI). Les calculs du Kd fosse et du SPRI sont bases sur un bilan de masse et integrent les coefficients de sorption d’un pesticide sur les divers materiaux de fond de fosse, la masse relative des materiaux et les caracteristiques de la crue. Nous avons ensuite mesure les coefficients de sorption du glyphosate et diuron sur des sols, litieres, plantes et cendres provenant de 12 f osses des bassins versants de Roujan (34), du Ruine (16) et de la Morcille (69) ; fosses dont nous avons par ailleurs caracterise les proprietes de maniere qualitative (Bailly et al., 2015) afin d’en deriver une estimation de la masse des differents materiaux. Nous avons alors calcule les Kd fosse et de SPRI pour 8 fosses contrastes du bassin versant de Roujan, pour des crues de 3h avec des hauteurs d’eau variant de 0.5 a 15 cm. Pour une hauteur d’eau moyenne de 5 cm, SPRI varie de 25 a 51% et de 7 a 35% pour le glyphosate et diuron respectivement selon les fosses. Une augmentation du niveau d’ eau de 0. 5 a 15 c m provoque une diminution d’environ 90% du SPRI pour les deux herbicides. La variabilite de SPRI entre les fosses est principalement liee a l a nature et l’abondance des sols et des cendres. En effet, les coefficients de sorption du glyphosate sont non seulement plus eleves pour les sols que pour les autres materiaux mais les sols representent plus de 85% de la masse totale des differents materiaux. Par ailleurs, le diuron a une affinite tres elevee pour les cendres. Ainsi, bien que leur masse soit tres faible, l es cendres contribuent a plus de 70% a la capacite de sorption du diuron. La vegetation et les litieres ne representent qu’une faible proportion de la masse des materiaux de fond de fosses, ainsi, bien que presentant un pouvoir de sorption parfois eleve, ces materiaux ne participent que marginalement a la capacite de sorption des deux herbicides.