Evolution de la qualité des eaux de surface en réponse à différents scénarios d'organisation des paysages agricoles en Gascogne: approche par modélisation agro-hydrologique

5ecolloque des Zones Ateliers – CNRS 

2000-2020, 20 ans de recherche du Réseau des Zones Ateliers

SESSION 3 : Qualité des eaux et actions anthropiques

Evolution de la qualité des eaux de surface en réponse à différents scénarios d'organisation des paysages agricoles en Gascogne: approche par modélisation agro-hydrologique. (ZA PYGAR)

Vanessa Dos Santos ∗ 1, Sabine Sauvage 1, DavidSheeren 2, James Desaegher 2, Thierry Camboulive 1, Virginie Payre-Suc  1, Francesco Ulloa-Cedamanos 1, JeanneLaffont 3, Anne Probst 1, José-Miguel Sanchez-Perez 1, Annie Ouin 2,Jean-Luc  Probst†  1,4,5

1  LaboratoireEcologie fonctionnelle et Environnement –  CNRS : UMR5245,  Université Toulouse III - Paul Sabatier,Institut National Polytechnique  deToulouse - INPT –  France

2  Dynafor –  INRAE : UMR1201,  Institut National Polytechnique  de Toulouse - INPT –  France

3  Groupement desAgriculteurs de la Gascogne Toulousaine (GAGT) –  Association –  France

4  LTSER  Zone Atelier Pyrénées-Garonne  (IR RZA) – CNRS : UMR5245,  Université deToulouse,  UT3 Paul Sabatier, ToulouseINP –  France

5  LTER  Bassin versant d’Auradé (IR OZCAR) –  CNRS : UMR5245,  Université de Toulouse,  UT3 Paul Sabatier, Toulouse INP –  France

Résumé

Dans le cadre du site " Vallées et Coteauxde Gascogne " (VCG) de la ZA PYGAR,  le projet PACSE (Paysages  et Compromis entre Services  Ecosystémiques-Région  Occitanie) vise à iden- tifier les organisations paysagères les plus performantes en termes de biodiversité et de qualité deseaux.  Pour cela, il prend en compte les structures de gouvernancespour assurer le meilleur compromis au sein d’un bouquet de services (maintien de la qualitéde l’eau, de la pollinisation et de la régulationdes ravageurs).  Il vise aussi à évaluer les coûts des changements de pratiques nécessaires pour atteindreun tel compromis et leurs intérêts en lien avec la production agricole. Ces compromis " in silico " seront comparés à ceux souhaitésou acceptés par les acteurslocaux, notamment le Groupement des Agriculteurs de la Gascogne Toulousaine (GAGT).  Les résultatsprésentés ici concernent principalement  le volet " Agrohydrologie "qui consiste à modéliser laqualité de l’eau  sur 3 bassins versants (BV) agricoles représentatifs de VCG (BV expérimental d’Auradé etBVs amont Louge et Touch).

Cette approche utilisele modèle agro-hydrologique semi-distribué SWAT (Soil & Water Assess- ment Tool) qui s’appuie enamont, sur un Système  d’Information Géographique (SIG) du BV et en aval, sur des donnéesde qualité des eaux à l’exutoire du BV.  Surle BV d’Auradé (IR OZ- CAR),  les données de qualité des eaux sont issues des mesureshaute résolution effectuées depuis de nombreuses années,et sur les BVs de la Louge et du Touch, des mesureshaute-résolution ont été réalisées pendant un cycle hydrologique complet.  Les donnéesutilisées concernent principale-ment les débits et les teneursen nitrates et MES. Le SIG développésur chacun des BVs inclut les paramètres nécessaires à SWAT (MNT, usagedes terres, sols, climatologie).

Les résultats présentés  portent  surla simulation  des  variations de  débits  à l’échelle  journal-ière entre 2011 et 2020et sur les concentrationset les flux de nitrateset de MES à l’exutoire des 3 BVs (Louge, Touch et Auradé).  Les débits simulés montrent de très bonnes corrélations avec les débits observés (Nash-Sutcliff : 0,52 à 0,68; R2:  0,51 à 0,61).  Les valeurs simulées en nitrates (6.12,  7.89 et 32.62 mg/L pour Louge, Touch et Auradé respectivement)  et en MES (15.33, 19.64 et 38.32 mg/L respectivement) sont proches des teneurs moyennes observées en nitrates (5.44, 7.61 et 31.96mg/L respectivement)  et en MES (11.9, 21.56 et 45.32 mg/L respectivement). Aprèscalibration/validation du modèle SWAT sur ces 3 BVs, cette modélisation va être util- isée pour simuler la qualité des eaux en réponse à différents scénarios d’occupation  des sols et d’organisation paysagère comprenant la diversité dans l’espace et le temps de la mosaïquecul- tivée et la présence de milieuxsemi-naturels (bois, haies, prairieset zones humides).   Tous ces facteurssont importants pour le maintien de la biodiversité,  de la qualitédes écosystèmes  et des servicesécosystémiques associés.  Ainsi,ces paysages constituent une ressource économiqueessentielle qu’il convient de préserver et d’organiser au mieux avec les acteurs du territoire dans un objectif de développement  durable.

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Programme et recueil des résumés à télécharger dans l'onglet documents ci-dessus.

Toutes les informations sur le site du colloque :

https://20ans-rza.sciencesconf.org/resource/page/id/5