Les nitrates dans l'eau
Le rendement végétal dépend considérablement de la présence d’azote. L’épandage est par conséquent une des bases principales de la production agricole. Les processus naturels complexes à l’œuvre peuvent déboucher sur des situations, notamment dans les grandes cultures, où il y a davantage d’azote dans le sol que ce que les plantes peuvent assimiler. L’infiltration des eaux pluviales provoque alors le lessivage de l’azote sous forme de nitrates jusque dans les eaux souterraines. Il atteint ainsi notre principale source d’eau potable. Plus de 80 % de l’eau potable suisse provient des eaux souterraines. Continuant leur voyage dans les aquifères ou par lessivage direct dans les cours d’eau et les lacs, les nitrates pénètrent enfin dans la mer et y modifient l’équilibre des nutriments, surtout dans les régions côtières où ils peuvent provoquer la prolifération d’algues. Les toxines d’algues et le manque d’oxygène causé par la décomposition des algues mortes peuvent avoir des conséquences dramatiques sur la faune et la flore marines.
Mises à part les émissions générées par les surfaces agricoles, l’azote réactif sous forme de nitrates ou d’ammonium qui parvient dans les cours d’eau provient aussi d’autres surfaces et de sources ponctuelles comme les stations d’épuration et les bassins de rétention des eaux pluviales. Les émissions de nitrates générées par des surfaces non agricoles sont influencées indirectement par l’agriculture via le dépôt d’ammoniac.
Teneur en nitrate stable dans les eaux souterraines
Les eaux souterraines ne contiennent naturellement que quelques milligrammes de nitrate par litre. Dans les eaux qui servent ou peuvent servir à l’approvisionnement en eau potable, l’ordonnance sur la protection des eaux fixe une valeur limite de 25 mg de nitrate par litre. Pour sa part, la législation alimentaire autorise une valeur maximale de 40 mg de nitrate par litre d’eau de boisson.
Les concentrations en nitrates sont nettement plus élevées dans les aquifères situés sous les terres cultivées. Dans près de la moitié des stations de mesure de l’Observation nationale des eaux souterraines NAQUA, la teneur en nitrate est de plus de 25 mg par litre.
Les concentrations en nitrates sont actuellement presqu’au même niveau que celles de 2002. La situation n’a pas évolué de manière significative ces dernières années.
Valeur maximale et valeur moyenne de la concentration en nitrates pour chaque station de mesure NAQUA. Part de terres ouvertes pour chaque surface communale.
Source : Observation nationale des eaux souterraines NAQUA
Évolution de la concentration en nitrates dans les eaux souterraines dans les stations de mesure dont le bassin versant sert essentiellement aux «grandes cultures» ou à l’«exploitation herbagère et l’élevage». Valeur maximale par station de mesure NAQUA. Nombre de stations de mesure par type d’utilisation du sol: grandes cultures: 95; exploitation herbagère et élevage: 144.
Source : Observation nationale des eaux souterraines NAQUA
Si la concentration en nitrates dans les eaux souterraines servant ou pouvant servir à l’approvisionnement en eau potable dépasse la valeur limite de 25 mg de nitrate par litre, les cantons doivent en examiner les causes et veiller à ce que les mesures nécessaires soient prises en se basant sur les prescriptions correspondantes. Ils peuvent recevoir des indemnisations pour des mesures agricoles dans le cadre des crédits autorisés (cf. Contributions pour la protection des eaux). Les eaux souterraines ne se renouvelant que lentement la plupart du temps, il faut généralement plusieurs années, voire plusieurs décennies dans certaines circonstances, pour que les mesures puissent déployer tous leurs effets dans les eaux souterraines.
La teneur en nitrate de l’eau est une préoccupation qui est toujours d’actualité. L’extension de la surface habitée limite la possibilité de réaliser des captages d’eau potable. Parallèlement, certains éléments indiquent que les changements climatiques provoqueront une augmentation des teneurs en nitrate des eaux souterraines.
Apports de nitrates dans l’eau issus de l’agriculture
Dans la Convention pour la protection du milieu marin de l’Atlantique du Nord-Est (OSPAR) et dans la Convention pour la protection du Rhin, la Suisse s’est engagée à réduire les apports de substances nutritives dans l’eau. Un objectif général de réduction de 50 % par rapport à 1950 a été convenu (sans limite dans le temps). Le même objectif a été fixé à l’agriculture dans les Objectifs environnementaux pour l’agriculture (OFEV/OFAG 2008).
Les apports de nitrates dans les cours d’eau proviennent de sources ponctuelles (essentiellement l’épuration des eaux usées domestiques) et de sources diffuses (essentiellement l’agriculture). Le modèle MODIFFUS permet d’estimer les apports de nitrate de sources diffuses dans les cours d’eau.
Estimation des apports de nitrate de sources diffuses dans les cours d’eau
| Source de l’apport | Kg N / ha | t N | % |
| Terres cultivées | 47.8 | 19 449 | 38 |
| Prairies naturelles | 11.8 | 4044 | 8 |
| Pâturages | 21.8 | 3664 | 7 |
| Alpages | 7.7 | 3964 | 8 |
| Arboriculture, horticulture, viticulture | 21.3 | 1087 | 2 |
| Forêts | 5.7 | 7356 | 14 |
| Pierriers, sable, rochers, glaciers | 6.9 | 3983 | 8 |
| Végétation non productive | 4.1 | 1221 | 2 |
| Cours d’eau | 15.2 | 2653 | 5 |
| Surfaces d’habitat | 21.3 | 4072 | 8 |
| Total | 12.5 | 51 493 | 100 |
Source: Prasuhn et al., 2016
Selon les calculs réalisés pour la partie suisse du bassin versant du Rhin en aval des lacs, les apports d’azote de sources diffuses ont reculé de 18 % entre 1985 et 2001. Puis, entre 2000 et 2010, ils ont encore reculé de 3,5 % dans toute la Suisse.
L’agriculture contribue aux apports d’azote de sources diffuses par les émissions générées par les surfaces agricoles. En outre, une partie des apports d’azote provient des forêts et des surfaces non productives, car le dépôt d’ammoniac issu de l’agriculture vient s’y ajouter. L’azote charrié dans l’air et provenant de l’agriculture se montait à 49 000 t N en 1985 et à 36 500 t N en 2010 pour toute la Suisse. Une réduction de 12 500 t N, soit de 26 %, a donc pu être réalisée. À ce jour, l’objectif environnemental d’une réduction de 50 % n’a de toute évidence pas été atteint (Prasuhn, 2016).
Par quel moyen réduire les apports d’azote dans les eaux?
Il existe diverses possibilités pour continuer à réduire les apports d’azote de l’agriculture. Parmi elles, il y a par exemple la transformation de terre cultivée en surface herbagère, les apports d’azote étant quatre fois plus élevés dans les terres cultivées que dans les prairies permanentes. Toutefois, si cela devait déboucher sur une intensification de l’élevage, les émissions d’ammoniac risquent d’augmenter à leur tour. D’autres possibilités pour réduire les apports d’azote dans l’eau incluent notamment l’extensification des cultures céréalières et fourragères, la limitation des cultures produisant un lessivage de nitrates particulièrement élevé, l’adoption de techniques de culture préservant le sol, le ciblage de l’épandage d’engrais, l’enherbement et le couvert végétal. La réduction des émissions d’ammoniac contribue également à réduire les apports d’azote dans les eaux, car une partie significative d’ammoniac parvient dans les eaux, soit directement, soit par lessivage après s’être déposé.
Diviser par deux les apports d’azote de l’agriculture par rapport à 1985 sans restreindre la production en Suisse est un défi de taille. Il est nécessaire d’apporter des améliorations notables à l’efficience pour mettre cet objectif à notre portée. Il s’agit de mettre en œuvre à grande échelle les améliorations techniques et organisationnelles qui ont fait leurs preuves. Par ailleurs, il est aussi nécessaire d’investir dans la recherche et les essais de nouvelles inventions. On trouve des points de départ dans toute la chaîne de production, par exemple dans la sélection, dans le développement de nouveaux systèmes de production fermés ou dans les procédés d’agriculture de précision. Si l’augmentation de l’efficience ne suffit pas pour atteindre les objectifs, il convient d’adapter l’intensité de la production animale et végétale, c’est-à-dire de la réduire.
En ce qui concerne la teneur en nitrate des eaux souterraines, le degré d’urgence est très différent selon les endroits. Ce qui est requis de l’agriculture dépend aussi bien des conditions naturelles que des exigences sociétales. Il s’agit d’adapter les systèmes de production de façon optimale aux différents emplacements.
Bibliographie
OFEV, OFAG, 2008 : Objectifs environnementaux pour l’agriculture
Prasuhn V., Sieber U., 2005: Changes in diffuse phosphorous and nitrogen inputs into surface waters in the Rhine watershed in Switzerland. Acquatic Sciences 67: 363-371
Prasuhn V., Kupferschmied P., Spiess E., Hürdler J., 2016: Szenario-Berechnungen für das Projekt zur Verminderung diffuser Nährstoffeinträge in die Gewässer der Schweiz mit MODIFFUS. Agroscope
Prasuhn V., 2016 : Abklärungen zum Umweltziel Landwirtschaft: Reduktion der landwirtschaftsbedingten Stickstoffeinträge in die Gewässer um 50 % gegenüber 1985. Agroscope
Ruth Badertscher, OFAG, Secteur Systèmes agro-environnementaux et éléments fertilisants, ruth.badertscher@blw.admin.ch
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