Contamination d’un cours d’eau de tête de bassin sur socle géologique cristallin dans un bassin versant rural à agriculture extensive : facteurs clés du comportement des pesticides neutres et ioniques à l’aide d’une approche d’échantillonnage passif

« Crystalline geological bedrock headwater stream contamination in an agricultural-extensive rural watershed: keys factors for the behaviour of neutral and ionic pesticides using a passive sampling approach »

Robin Guibal, Julie Leblanc, Karine Cleries, Rachel Martins de Barros, Matthias Monneron-Gyurits, Yoann Brizard, Sophie Lissalde, Gilles Guibaud

Figure 2 : Bruit de Fond vs. Pics. Comparaison de la distribution des Concentrations Moyennes Pondérées dans le Temps (TWAC) pour les pesticides neutres et ioniques. Le faible bruit de fond des neutres contraste avec la grande variabilité et les pics élevés des ioniques.

Le Rôle Clé de l’Hydrologie

La principale explication de ces comportements divergents réside dans les propriétés physico-chimiques des composés et la géologie du bassin versant.

1. Leurs Propriétés Physico-Chimiques

La solubilité et l’affinité pour l’eau sont les facteurs déterminants.

• Composés Neutres : Solubilité modérée et affinité pour les sols plus élevée.

• Composés Ioniques : Très forte solubilité et grande affinité pour l’eau, ce qui les rend extrêmement mobiles. Il a été noté que la majorité des composés ioniques détectés sont des métabolites (produits de dégradation) de pesticides neutres.

2. Le Transfert en Milieu de Socle Cristallin

Le Bassin Versant de l’Aixette repose sur un socle cristallin (granite et gneiss).

• Le Ruissellement vs. le Drainage : Il n’a pas été observé de corrélation directe entre la contamination et les seules données de pluviométrie. En revanche, un lien fort est apparu entre la contamination ionique et le débit de la rivière.

• Le Rôle des Aquifères : Cette corrélation avec le débit suggère que la contamination ionique est principalement liée au stockage dans les eaux de subsurface plutôt qu’à l’eau de ruissellement en surface. Lors de fortes précipitations, l’eau s’infiltre, lessive les composés ioniques (très solubles) stockés dans les altérites et recharge l’aquifère, lequel alimente ensuite la rivière, y déversant une charge importante de contaminants ioniques.

Figure 3 : Le Facteur Débit. La contamination par les composés ioniques (en orange) suit les fluctuations du débit de la rivière (en vert). Ceci est cohérent avec l’apport d’eau de drainage de l’aquifère dans le contexte d’un socle cristallin.

Conclusion : Les Enseignements pour la Gestion de l’Eau

Cette étude est fondamentale pour l’évaluation et la gestion des risques de contamination dans les bassins versants sur socle cristallin.

• La contamination par les pesticides neutres doit être considérée comme un risque chronique de « bruit de fond ».

• La contamination par les pesticides ioniques est un risque aigu lié aux événements hydrologiques (pics de débit), car ils sont un marqueur du transfert des contaminants stockés dans les eaux de subsurface.

Pour les gestionnaires de l’eau, il est clair que sur ces territoires, le débit de la rivière est un indicateur bien plus pertinent que la simple pluviométrie pour anticiper les épisodes de contamination par les métabolites ioniques. Il a été souligné l’importance d’intégrer le suivi des composés ioniques et leurs métabolites dans les programmes de surveillance, en particulier pour les directives européennes (WFD) qui les négligent souvent.