Transfert des produits phytosanitaires : du sol à l'eau

La qualité de l'eau qui migre vers les aquifères dépend de l'aptitude du sol et du sous-sol qu'elle traverse à éliminer les matières polluantes qu'elle contient. Les mécanismes qui permettent de transformer une eau de surface ou souterraine plus ou moins chargée en matières dissoutes ou en suspension, minérales ou organiques, en une eau potable constituent les propriétés épuratrices du sol.

La qualité des eaux de surface et surtout souterraines en France est telle qu'elles constituent une ressource privilégiée pour l'alimentation en eau de la population. Là où elles existent, les nappes sont souvent accessibles, abondantes et fournissent une eau n'exigeant que peu de traitement pour être distribuée aux consommateurs. Cette qualité naturelle est largement due au sol qui joue le rôle de filtre.

Pourtant, au sol, la vie animale et surtout l'activité humaine génèrent des quantités de polluants, naturels (excréments) ou chimiques, occasionnels (accidents) ou diffus (origine agricole). Ce filtre est-il suffisant pour assurer la dépollution de l'eau issue des activités de surface ? La connaissance des transferts éventuels des polluants du sol vers les eaux souterraines est évidemment fondamentale pour assurer la protection durable de la ressource en eau. La dégradation des eaux souterraines et l'amélioration des connaissances sur les mécanismes de transfert conduisent, malgré tout, à avoir une vision plus réaliste. Le sol, entre la surface et la nappe, est un « filtre vivant » imparfait. Ainsi, la migration des pesticides vers les eaux souterraines est aujourd'hui une évidence et le concept de sol filtrant toutes les molécules entre la surface et la nappe est remis en cause.

Les modalités et temps de transfert des polluants sont très variables selon les types de polluants, selon les sols. Ils dépendent des caractéristiques des sols et de leur humidité, des réactions chimiques des molécules avec l'eau et le milieu, de l'activité microbienne. Ainsi, une nappe peut être protégée pour un type de pollution et pas contre une autre. Par exemple, la nappe des sables de Fontainebleau est bien protégée des pollutions microbiologiques grâce au pouvoir filtrant des sables, mais ceux-ci restent inefficaces face aux pollutions chimiques solubles dans l'eau.

Cette variabilité des mécanismes de transfert constitue une difficulté pour la bonne connaissance des processus de filtration et nécessite une approche pluridisciplinaire (pédologie, chimie, microbiologie...).

Une bonne connaissance des mécanismes de transfert est fondamentale pour aider les décideurs à préserver de façon durable la ressource d'eau souterraine et à effectuer les arbitrages qui s'imposent : étendue des périmètres de protection, nature des changements éventuels dans les pratiques agricoles à mettre en œuvre, éventuellement sélection de sites à geler pour la protection des nappes... Les choix sont ouverts, mais partent du constat simple et amer : il est clair que le passage lent dans le sol constitue une filtration naturelle mais souvent insuffisante pour éliminer les éventuelles pollutions de surface.

Les polluants présentés dans cet article sont les pesticides. Après application au sol, ces composés peuvent subir divers processus : adsorption/désorption, volatilisation et dégradation. Ils peuvent parvenir aux eaux souterraines par infiltration au travers des sols et eaux superficielles par ruissellement.