Moins de rejets de produits phytosanitaires dans les eaux thurgoviennes

En Thurgovie, les autorités et de nombreux agriculteurs travaillent ensemble à une réduction des rejets de produits phytosanitaires dans le milieu aquatique. Les biotests réalisés avec des échantillons d'eau et de sédiment montrent que l'état écotoxicologique des cours d'eau est encore fortement altéré.

En Suisse, les petits ruisseaux contiennent encore des quantités trop élevées de produits phytosanitaires (PPh). C'est ce qu'a montré, l'an passé, l'Observation nationale de la qualité des eaux superficielles (NAWA). Dans le canton de Thurgovie, l'Eschelisbach et la Salmsacher Aach étaient particulièrement pollués. Ces deux ruisseaux présentaient des concentrations de PPh très supérieures au seuil de 0,1 µg/l fixé par l'Ordonnance sur la protection des eaux et dépassant également les valeurs critiques pour les petits organismes aquatiques. Ces résultats montrent que les PPh continuent de se déverser dans les cours d'eau malgré l'usage raisonné et prudent qu'en font les agriculteurs.

Un projet ambitieux réunissant tous les intéressés

Pour réduire ces apports de PPh, de nombreux organismes et groupes d'intérêts du canton de Thurgovie se sont réunis au sein d'un grand projet Ressources, le projet AquaSan : le Centre de conseil et de formation d'Arenenberg, l'Office thurgovien de l'environnement, l'Office de l'agriculture, l'union des paysans thurgoviens, la fédération des arboriculteurs thurgoviens, la fédération des maraîchers des cantons de Thurgovie et de Schaffhouse, l'union des cultivateurs de petits fruits de Thurgovie, Agroscope et Agridea. On ignore encore quelles voies de rejet jouent le plus grand rôle pour la pollution des eaux mais on suppose que les rejets ponctuels émanant des sites de rinçage et de remplissage des pulvérisateurs et l'entraînement diffus par drainage, par le vent et par ruissellement sont fortement impliqués. Les partenaires du projet se sont donné huit ans pour évaluer la responsabilité respective des voies de rejet puis pour mettre en œuvre des mesures afin de réduire les risques et la pollution dus aux PPh dans les cours d'eau et d'optimiser leur utilisation.

Pour suivre l'évolution du risque dû aux PPh, il convient tout d'abord d'évaluer son état actuel. Pour ce faire, le Centre Ecotox étudie la situation écotoxicologique de la Salmsacher Aach et de l'Eschelisbach depuis 2019 sur mandat des autorités cantonales thurgoviennes. « Nous examinons l'état actuel des deux cours d'eau pendant la période de végétation, c'est-à-dire d'avril à novembre, indique Cornelia Kienle, du Centre Ecotox. Cela nous permettra d'évaluer l'effet des différentes mesures sur la situation écotoxicologique. »

L'état des eaux mesuré avec des algues et des microcrustacés

Pour évaluer les effets des PPh sur les organismes aquatiques, les scientifiques utilisent des biotests. Des échantillons composites de 14 jours sont prélevés dans les cours d'eau puis étudiés avec le test combiné sur algues vertes unicellulaires, qui mesure l'impact sur la photosynthèse et la croissance algale. Ce test permet d'évaluer la pollution du milieu aquatique par les composés toxiques pour les algues. En parallèle, les écotoxicologues ont étudié des échantillons d'eau et de sédiment avec le test de mortalité et de croissance des ostracodes avec le laboratoire partenaire Soluval Santiago. Ce test indique si la croissance et la survie des petits crustacés sont altérées par l’exposition aux échantillons.

« Les résultats du test combiné sur algues vertes sont exprimés sous la forme de concentrations d'équivalents-diuron, explique Cornelia Kienle. Ils indiquent la concentration de diuron, un herbicide de référence, qui serait nécessaire pour obtenir le même effet que le mélange inconnu testé dans l'échantillon d'eau. » La concentration d'équivalent mesurée est ensuite comparée à la valeur seuil calculée pour le diuron sur la base des données de toxicité de nombreuses substances, ce qui permet de savoir si l'effet est acceptable ou inacceptable. « Si les concentrations sont supérieures à la valeur seuil, il ne peut être exclu que le milieu représente un danger pour les organismes aquatiques », explique Cornelia Kienle.

Inhibition de la croissance algale

En considérant l'inhibition de la photosynthèse, les scientifiques ont observé en 2019 des concentrations pouvant atteindre 29 ng/l d'équivalents-diuron dans l'Eschelisbach et 57 ng/l dans la Salmsacher Aach. La valeur déclencheuse du diuron pour l'inhibition de la photosynthèse est de 70 ng/l et n'a donc jamais été dépassée pendant la période considérée.

La situation était différente en ce qui concerne la croissance algale : la valeur déclencheuse de 130 ng/l a été dépassée dans tous les échantillons. En effet des concentrations de 285 ng/l d'équivalents-diuron ont été mesurées dans l'Eschelisbach et elles ont même atteint 844 ng/l dans la Salmsacher Aach. Des effets sont donc vraisemblables dans ces cours d'eau. Visiblement, les ruisseaux étudiés renfermaient davantage de substances susceptibles d'inhiber la croissance des algues que de composés perturbant la photosynthèse. Mais il faut également considérer cette valeur seuil relative à la croissance avec une certaine prudence. « Cette valeur a été déterminée uniquement à partir de données obtenues avec des composés inhibant également la photosynthèse, c'est-à-dire sans tenir compte des composés inhibant seulement la croissance sans affecter la photosynthèse », explique Cornelia Kienle. Alors que les inhibiteurs de la photosynthèse sont principalement des herbicides, la croissance algale peut être influencée par d'autres types de polluants comme le triclosan, divers composés pharmaceutiques et certains métaux. « Nous travaillons actuellement à une redéfinition de cette valeur seuil. Si la nouvelle valeur s'avère plus élevée que celle utilisée actuellement, il pourrait y avoir moins de dépassements. » Au total, 13 PPh inhibiteurs de la photosynthèse ont été quantifiés dans les analyses chimiques du canton de Thurgovie. En comparant ces données d'analyse avec les résultats des biotests, il apparaît que ces PPh ne peuvent être responsables que d'une partie des effets observés.

Forte mortalité des ostracodes dans les sédiments

L'essai mené avec les ostracodes a montré que tous les échantillons de sédiment prélevés dans l'Eschelisbach faisaient augmenter la mortalité de ces microcrustacés. La valeur seuil à partir de laquelle des effets sévères apparaissent – c'est-à-dire 30 % de mortalité en plus que chez les organismes témoins – a été dépassée dans la totalité des échantillons de sédiment et dans un échantillon d'eau. Une mortalité de plus de 90 % a même été observée pour un des échantillons de sédiment. Ces résultats indiquent que la qualité des sédiments de l'Eschelisbach est nettement altérée et confirment les observations de la campagne 2017. À la Salmsacher Aach, la valeur seuil n'a été dépassée que dans un échantillon de sédiment sur les quatre prélevés. Les effets sur la croissance des ostracodes étaient plus faibles. Aucun des échantillons d'eau n'a provoqué d'inhibition de croissance supérieure à 35 %, soit la valeur seuil de toxicité fixée. Les échantillons de sédiment ont provoqué des effets légèrement plus prononcés : des dépassements de la valeur seuil et donc une inhibition de la croissance des crustacés ont été observés pour deux des quatre échantillons de l'Eschelisbach et pour un des quatre de la Salmsacher Aach.

Un moyen d'apprécier directement l'efficacité des mesures prises

Le projet AquaSan se trouve encore dans sa phase pilote jusqu'à fin 2020. Des études sont menées en ce moment dans une série d'exploitations agricoles pour évaluer la façon dont les PPh parviennent dans les cours d'eau. Pour ce faire, le fonctionnement de l'exploitation est examiné et des analyses chimiques effectuées au niveau de la ferme et dans les champs. Ensuite, une discussion est menée avec les agriculteurs pour définir des mesures réalisables afin de réduire les rejets de PPh dans le milieu aquatique. Il peut s'agir de mesures permettant de réduire les quantités appliquées, comme par exemple un suivi des nuisibles assisté par ordinateur ou l'aménagement de bandes fleuries composées de plantes favorisant les organismes utiles et détournant les nuisibles des cultures. Une amélioration du travail du sol peut également être envisagée pour éliminer mécaniquement les plantes adventices. Enfin, des mesures peuvent être prises au niveau des sites de rinçage et de remplissage et la précision des applications peut être augmentée pour réduire les rejets.

Pendant les quatre prochaines années, de 2021 à 2024, les effets des mesures mises en œuvre seront évalués en mesurant la pollution dans l'Eschelisbach et la Salmsacher Aach. Au total, 90 exploitations agricoles participeront au projet. « Nous sommes très heureux de cette collaboration et nous espérons que ce projet contribuera substantiellement à améliorer l'état de santé de nos cours d'eau », commente Margie Koster, spécialiste de la protection des eaux à l'Office de l'environnement du canton de Thurgovie.