Contexte et objectifs

L’objectif général du projet ELISE (EvaLuation In situ de l’impact des produits phytosanitaires sur les eaux Souterraines et les Ecosystèmes associés de la plaine alluviale de l’Ariège) est d’établir une caractérisation couplée (i) des mécanismes de transfert des produits phytosanitaires et de leurs produits de dégradation vers les eaux souterraines, (ii) de leur impact sur la qualité chimique de la nappe et iii) de leur impact écologique sur les micro et les macro-organismes des eaux souterraines et des écosystèmes associés.

Le projet ELISE fait suite à un précédent programme de recherche, intitulé TRANSPOLAR (2008-2010), qui avait été initié dans un objectif d’amélioration de la connaissance du transfert des produits phytosanitaires vers et dans les eaux souterraines de la nappe alluviale de l’Ariège.

L’opération TRANSPOLAR s’appuyait sur des expérimentations in situ (suivi de parcelles expérimentales en 2009 pour caractériser l’infiltration des molécules dans le sol), de laboratoire (étude des processus de sorption et dégradation sur des sols et des solides de la zone non saturée, actions 2010 pour caractériser le devenir des substances) et contenait surtout un important volet destiné à comprendre l’hydrodynamique et le fonctionnement hydrogéologique de la nappe (caractérisation géochimique et isotopique, datation des eaux souterraines, suivi de la qualité etc.). Le projet abordait également un important volet de caractérisation pédologique et de connaissance des pratiques culturales passées et actuelles, réalisé en collaboration avec l’Ecole d’Ingénieurs de Purpan (Toulouse).

En revanche, cette étude n’abordait pas le thème de l’évaluation de l’impact des produits phytosanitaires et produits de dégradation sur les écosystèmes. C’est pourquoi le programme de recherche ELISE (novembre 2011-novembre 2014) a été initié avec le soutien financier de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne, les fonds européens FEDER et le BRGM. En effet, les aspects en lien avec la biodiversité représentent également un volet important de la DCE mentionnant que la qualité des eaux souterraines ne doit pas altérer la qualité des eaux de surface qu’elles alimentent et impacter les écosystèmes associés. La plaine alluviale de l’Ariège est à ce titre un excellent site d’étude puisque la nappe soutient les cours d’eau pendant une grande partie de l’année. Enfin, la problématique des métabolites est un sujet qui pose question pour la révision de la DCE et l’établissement des états des lieux.

Les résultats majeurs attendus du projet ELISE sont à la fois scientifiques et opérationnels :

• Le développement d’outils analytiques permettant la détection et la quantification des différents isomères du métolachlore ainsi que la recherche des produits de dégradation ioniques (ESA et OXA) et neutres du métolachlore dans les échantillons d’eau et les solides (sols ou solides de la zone non saturée),
• La caractérisation de la variabilité spatiale et temporelle de la qualité de la nappe en lien avec les pratiques culturales pouvant conduire à l’établissement de préconisations relatives à la surveillance des eaux souterraines (quelle fréquence de mesure ? quel(s) point(s) d’eau ? quels produits de dégradation rechercher ?). Ces éléments serviront de base à la révision des programmes de surveillance mais aussi à la définition d’éléments d’évaluation pour les programmes d’action,
• L’évaluation du degré d’exposition des écosystèmes souterrains et des écosystèmes associés aux produits phytosanitaires et leurs produits de dégradation,
• L’estimation de l’impact des produits phytosanitaires et produits de dégradation sur les micro- et macro-organismes souterrains exposés pendant de longues périodes en conditions réelles ainsi que sur les écosystèmes associés,
• L’évaluation de la toxicité aiguë, chronique et génétique du S-métolachlore et de ses produits de transformation chez le modèle amphibien au laboratoire,
• La détermination des premiers éléments de définition de bio-indicateurs et bio-marqueurs potentiels vis-à-vis de la problématique phytosanitaire (recherche par exemple d’enzymes de dégradation et des gènes correspondants).

L’illustration ci-dessous permet de visualiser la structure générale du projet et les liens entre les différentes actions menées pour caractériser la pression polluante et apprécier les modes de transfert des polluants vers les eaux souterraines.

Structure générale du projet ELISE

Partenaires financiers

Partenaires techniques