Un indicateur de vulnérabilité potentielle des eaux de surface aux produits phytosanitaires : évaluation sur le bassin versant de la Leysse (Savoie)

An indice for pesticide potential vulnerability of surface waters: assessment on the Leysse catchment (Savoie)

Résumé

La vulnérabilité potentielle des eaux du bassin de la Leysse (300 km2) à une contamination par les herbicides a été estimée selon deux approches conceptuelles différentes : la modélisation mécaniste MIKE SHE-ADM simulant les transferts couplés d’eau et de solutés d’une part, une paramétrisation des principaux processus mis en jeu au travers de l’indicateur VESPP qui prend en compte de manière simplifiée, la topographie et la climatologie du site, la persistance et le transport du produit d’autre part.

Les résultats montrent que la modélisation hydrochimique distribuée donne une représentation réaliste du fonctionnement des principales entités hydrogéologiques du bassin, après calage sur des chroniques observées de débits et/ou de piézomètre. Elle permet également une estimation spatialisée du risque d’exportation, par les eaux ruisselantes, des herbicides présents en surface.

La mise en œuvre de l’indicateur VESPP, calculé sur les 1220 mailles de discrétisation du modèle numérique permet d’identifier les zones de plus ou moins grande vulnérabilité et dont les tests de corrélation de rang montrent que leur localisation sur le bassin est en bon accord statistique avec celles obtenues par MIKE SHE-ADM, l’ensemble des deux séries présentant une cohérence certaine avec la nature des entités du milieu physique, l’occupation des sols et les activités anthropiques.

Il est donc permis de penser que VESPP peut constituer un outil potentiellement intéressant pour les gestionnaires ou décideurs, notamment de bassins peu ou pas renseignés en données et pour lesquels l’utilisation opérationnelle des modèles mécanistes s’avère toujours constituer un exercice très délicat en raison de leur sous-détermination.

Abstract

Potential vulnerability of the surface waters of the Leysse watershed (300 km2) to pollution by herbicides was accessed by two different conceptual approaches: the comprehensive physically based MIKE SHE-ADM model for simulating the coupled water and solute transfer on one side, a parametric representation of the main involved processes through the VESPP indice which relies on parameters that characterize in a simple manner topographical and climatological features of the site, persistence and transport of the agrochemicals, on the other side. The results show that the spatially distributed hydrochemical model gives a realistic representation of the functioning of the main hydrogeological units of the basin, after its fitting on observed series of streamflows rates and/or piezometry. It also allows to estimate the potential risk that the herbicides remaining at the soil surface would be exported by runoff.

The use of the VESPP indice calculated at the 1220 grid points of the discretized numerical model leads to the identification of areas of more or less vulnerability. Ranking correlation tests show that their locations on the watershed are in statistical good agreement with those obtained by MIKE SHE-ADM, the two series being in a satisfying coherence with the physical features of the basin, the land use and the human activities as well.

It is concluded that the VESPP indice may constitute a potentially useful tool for managers and policy makers of hydrographic basins, especially for those where data are scarce, even non existent and for which physically based distributed models are generally not well designed to be decision-making tools easily applicable.