Le rôle des fossés agricoles dans la dissipation des produits phytosanitaires

The intensification of agriculture leads to nonpoint source pollution and contamination of surface water by pesticides. In order to limit this kind of pollution, many research programs have been developed to study and explain the different ways of pesticide transfer from fields to rivers. For example, typical landscape environments, such as buffer zones, can intercept surface runoff. Furthermore, farm ditches seem to play an important role in the transfer of nonpoint source pollution (especially in the West of France). Indeed they can either accelerate pesticide transport as hydraulic accelerators or reduce it, according to their physico-chemical characteristics (length, flow, plants, organic matter, etc.). Since 1998, Cemagref and CEH (Centre for Ecology and Hydrology) have studied the retention of pesticides by several natural ditches. Two different sites were studied. The French one is located at the ITCF (Institut technique des céréales et des fourrages) experimental farm at La Jaillière (Western France). A water solution containing three herbicides (diflufenican, diuron and isoproturon) and potassium chloride, a substance tracer, was introduced in each ditch for about five minutes. Water samples were collected in the ditches at two distances from the injection point. The second study site is located at the Oxford University farm at Wytham. Water samples were collected on a weekly basis (routine sampling) and an event basis during high water flow. The analysis of the samples showed a reduction of the maximum concentration, compared with a tracer, and of the accumulative mass of pesticides with distance. We noted that the retention of pesticides was also linked to their own physical and chemical properties. The preliminary studies proved that the surface and time of contact between pollutants and substratum are likely to play a major role in pesticide retention. / Pour lutter contre les pollutions diffuses en milieu rural, de nombreux programmes d'action se mettent en place. Le développement de recherches sur les connexions parcelle-cours d'eau permettra de mieux comprendre le transfert et la dissipation des polluants dans ce milieu. En particulier, les fossés, structures relativement fréquentes dans les territoires cultivés, notamment drainés, peuvent à priori avoir une fonction de court-circuit hydraulique et donc faciliter le transfert des produits phytosanitaires. Ils peuvent aussi au contraire constituer des éléments de pondération de la pollution lorsque leur composition physico-chimique est susceptible de favoriser la rétention de ces molécules. Afin d'éclaircir ce dernier point, une première série d'expérimentations a été menée par le Cemagref et le CEH (Centre for Ecology and Hydrology) dans des fossés naturels. Deux sites d'études ont été retenus. Le premier se trouve dans l'Ouest de la France (ferme expérimentale de l'Institut technique des céréales et des fourrages à la Jaillière). Une solution aqueuse contenant trois herbicides aux caractéristiques physico-chimiques différentes (isoproturon, diuron et diflufénicanil), et un traceur (chlorures) a été injectée pendant quelques minutes dans chacun des fossés. Des échantillons d'eau ont été prélevés à pas de temps fin en aval du point d'injection. Le site anglais se situe sur la ferme de l'université d'Oxford à Wytham. Des échantillons d'eau ont été prélevés chaque semaine (suivi chronique) et en période de crue en plusieurs points le long du fossé pour le suivi des concentrations en isoproturon et diflufénicanil en conditions naturelles. Le débit a été mesuré parallèlement de manière à quantifier les flux de polluants. Après dosage par chromatographie au laboratoire, les résultats indiquent une diminution du flux et de la concentration maximum du pic de polluants comparativement à un traceur. En outre, la rétention observée est corrélée aux propriétés physico-chimiques des produits, en particulier au coefficient de partage Koc. Ces premiers essais exploratoires montrent que la surface de contact (liée à la nature du substrat) et le temps de contact (dépendant essentiellement des conditions d'écoulement) entre les polluants et le substrat sont les paramètres qui influent majoritairement sur la rétention des produits phytosanitaires.