Les recherches sur le SAAM abordent différents aspects de la chaine complète pressions-expositions-impacts et des réponses associées. Quelques exemples de questions et de résultats sont donnés pour exemple ci-dessous.

Objectifs spécifiques et démarches des recherches sur le SAAM

Comprendre et modéliser le déterminisme des transferts des produits phytosanitaires et de leur réduction vers les cours d’eau :

• en prenant en compte les différents chemins de transfert hydrique des produits depuis les parcelles traitées jusqu’au cours d’eau : ruissellement de surface, transferts latéraux
  de faible profondeur (sub-surface, nappe de versant),
• en prenant en compte l’influence des éléments du paysage sur les transferts de pesticides (zones tampons : prairie, fossés, …),
• en évaluant le potentiel de rétention et de biodégradation des substances au sein des parcelles de vigne et des zones tampons,
• en développant des approches de modélisation hydrologique spatialisée aux échelles de la placette, du versant et du bassin versant.

Caractériser la contamination des cours d’eau par les produits phytosanitaires :

• en mesurant la dynamique spatio-temporelle des concentrations et flux de pesticides à l’échelle d’un petit bassin versant, et au pas de temps de l’événement de crue ou de la saison,
• en comparant diverses méthodes d’échantillonnage actif (ponctuel, fractionné asservi au débit pendant les évènements de crues et moyennés asservi au débit ou au temps),
• en développant des outils d’échantillonnage passif intégratif de la contamination
  (organiques, métaux),
• en développant des méthodes d’analyse spécifiques des substances dans l’eau, dans divers substrats organiques, comme les sédiments et les matières en suspension, et au sein du biote (notamment le gammare). Selon les besoins de recherche, différent type de molécules peuvent être recherchées (substances mères ou métabolites).

Évaluer les effets associés à la contamination sur les organismes et les écosystèmes aquatiques, et prédire les trajectoires de récupération :

• en mesurant les effets de la contamination à partir de réponses biologiques individuelles chez des organismes aquatiques (Gammares),
• en évaluant la variabilité spatio-temporelle des effets toxiques chez les organismes aquatiques et sur la structuration des communautés microbiennes aquatique,
• en considérant les effets sub-létaux, l’adaptation des communautés et leur capacité de récupération,
• en considérant les substances en mélanges et à faible dose,
• en développant des indicateurs biologiques plus spécifiques des pesticides.

Prendre en compte les aspects humains et notamment les freins et leviers du changement pour faciliter l’appropriation des résultats et des outils :

• en réalisant des enquêtes sociologiques auprès des différents acteurs,
• en mettant en place des groupes de réflexion associant chercheurs et acteurs.

Question 1 : PRESSIONS

Quel est le déterminisme du transfert des produits phytosanitaires au sein du bassin versant ?

Les recherches menées visent à mieux prendre en compte les différentes voies de transfert hydrique (surface, sub-surface, nappe) et leur influence en termes de réponse sur la contamination résultante dans le cours d’eau (durée, intensité et fréquence d’occurrence). Elles s’appuient sur des suivis en parcelles et dans le cours d’eau ainsi que sur une modélisation à l’échelle du bassin versant prenant en compte l’influence des éléments du paysage sur la dynamique et l’atténuation de la contamination.

Thèses : GATEL, L. (en cours), PEYRARD, X. 2016, DJABELKHIR, K. 2015

Projets : Miriphyque, IEPAP, IMPEC, Projet INRAE – Agence de l’eau (2011-15)

Quelques publications : GATEL et al., 2016, PEYRARD et al., 2016, LAGACHERIE et al., 2006, CARLUER, et al., 2004, KAO et al., 2002.

Quelques illustrations :

 

 

 

 

 

 

 

 

Contact :
veronique.gouy@inrae.fr ou nadia.carluer@inrae.fr

Question 2 : ETAT et IMPACT

Quels sont les impacts chimiques, biologiques et écologiques des produits phytosanitaires sur les écosystèmes aquatiques ?

Comment caractériser la contamination chimique au sein des cours d’eau ?

Les recherches visent, d’une part, à mieux caractériser la dynamique spatio-temporelle de la contamination à l’échelle de l’événement en lien avec les applications et  l’occurrence des crues et, d’autre part, à mieux rendre compte de l’évolution saisonnière ou annuelle de cette contamination en lien avec les pratiques agricoles et les caractéristiques du bassin versant. Dans ce sens, une part importante des recherches repose sur  le développement de méthodes d’échantillonnage et d’analyse qui permettent de piéger et d’analyser de manière suffisamment représentative, sensible et fiable une large gamme de substances et de produits de dégradation. On associe, notamment, des prélèvements ponctuels (manuels ou automatiques) et intégratifs (échantillonnage passif) d’eau, de sédiments, ainsi que des mesures de bioaccumulation de contaminants dans des organismes aquatiques transplantés.

Thèses : BRETIER, M. (en cours), MARTIN, A. 2016, MUNOZ, J.F. , 1992

Projets : Projet Impact-CE, PoToMac, Gamma, Echarde, OFB – Ecophyto volet 2,  Aquaref

Quelques publications : LE DREAU et al., 2015, ASSOUMANI et al., 2015, 2014, 2013, RABIET et al., 2015, 2010, 2008, LISSALDE et al., 2014, DABRIN et al., 2012

Quelques illustrations :

Contact :
christelle.margoum@inrae.fr

Quels sont les effets biologiques des pesticides sur les cours d’eau ?

Évaluer l’impact des activités humaines (en l’occurrence la viticulture sur le SAAM) sur les cours d’eau est un objectif ardu compte tenu de la complexité des processus et des facteurs en jeu sur le terrain. Les recherches menées visent à développer des indicateurs biologiques plus spécifiques des pesticides afin d’être capable de mieux faire le lien avec les usages et pratiques agricoles. Pour cela différents outils biologiques sont utilisés comme les communautés microbiennes de l’eau et du sédiment (dont les diatomées) et les macro-invertébrés (dont les gammares).

Quels sont les effets toxiques des pesticides sur les organismes aquatiques ?

Le laboratoire d’Ecotoxicologie d’INRAE développe des outils, à partir du Gammare, qui ont montré leur pertinence et leur sensibilité à l’exposition aux pesticides et sont dans le cadre du site Atelier du SAAM éprouvés, à l’échelle de la station. Ils consistent à mesurer des biomarqueurs et à réaliser des mesures individuelles chez des organismes transplantés. L’interprétation des données selon des référentiels établis à partir d’expérimentation à l’échelle nationale permet une interprétation fiable des données, (i.e. comparables dans le temps et l’espace), et offre ainsi la possibilité d’étudier la variabilité spatio-temporelle des effets de la contamination.

Thèses : VIGNERON, A. 2015, COULAUD, R. 2012,

Projets : Impact-CE, Gamma, OFB – Ecophyto volet 2

Quelques publications : LE DREAU et al., 2015, GUST et al., 2011, LACAZE et al., XUEREB et al., 2011

Illustration :

Contact :
olivier.geffard@inrae.fr

Quels sont les effets écologiques des pesticides sur les écosystèmes aquatiques microbiens ?

On cherche à prendre en compte les impacts sur les écosystèmes aquatiques en se basant sur les communautés microbiennes aquatiques dans l’eau et les sédiments. Les études sur le SAAM visent notamment à mieux cerner la variabilité spatio temporelle de leurs réponses et de leurs mécanismes d’adaptation (robustesse des réponses et définition de niveaux de référence applicables à large échelle géographique), dans un contexte de multi-pressions (température, contaminants agricoles, non agricoles, nutriments, MES,  …). On souhaite également comprendre la vulnérabilité des populations et des écosystèmes à la contamination et prédire la sévérité des impacts toxiques à court et à long terme.

Thèses : AHMED, A.M. (en cours), LAMBERT, A.S. 2015, KIM TIAM, S. 2013, TLILI, A., 2010, VILLENEUVE, A.2008

Projets : CommuSED, Action INRAE-OFB n°46, COOPERA, IMPEC, Projet Impact-CE, PoToMac, ONEMA – Ecophyto volet 2

Quelques publications : MORIN et al., 2017, KIM TIAM et al., 2016, LAMBERT et al., 2016, PESCE et al., 2016, FOULQUIER et al., 2015, LE DREAU et al., 2015, ARTIGAS et al., 2012, GUST et al., 2011, PESCE et al., 2011, PISCART et al., 2011, ROUBEIX et al., 2011, TLILI et al., 2011, VILLENEUVE et al., 2011, MONTUELLE et al., 2010

Illustration :

Contact :
stephane.pesce@inrae.fr

Question 3 : REPONSES

Quelles sont les voies de restauration possibles au niveau du bassin versant ?

Sur les bassins versants fortement anthropisés où la circulation de l’eau a été modifiée, et le plus souvent accélérée, par la mise en place de fossés, de drains, par l’arasement des murets et des haies,  il est indispensable d’agir sur la limitation des transferts, en complément des actions visant à modifier les usages à la source. Dans ce sens, les recherches sur le SAAM cherchent à mieux quantifier et modéliser l’effet de zones tampons (prairie de bas de versant, fossés, …) sur l’atténuation du transfert des produits phytosanitaires, tant par ruissellement de surface que par infiltration et écoulement latéral dans le sol. En complément des études ciblées sur le suivi des concentrations dans les différents compartiments concernés, des recherches visent à évaluer la capacité des communautés microbiennes des sols ou des sédiments à dégrader des substances phytosanitaires.

Thèses : LACAS, J.G. 2005

Projets : Projet INRAE – Agence de l’eau (2011-15), Agrifaune, CommuSED, IMPEC

Quelques publications : CARLUER et al., 2016, LIGER et al., 2015, DEVERS et al., 2014, MARTIN LAURENT et al., 2013, LACAS et al., 2012, DOUSSET et al., 2010, PESCE, MARTIN LAURENT et al., 2010

Quelques illustrations : 

Contact :
nadia.carluer@inrae.fr ou veronique.gouy@inrae.fr

Question 4 : FACTEURS HUMAINS

Quels sont les freins et leviers du changement de pratiques ?

Le constat de la faible prise en compte des retombées des recherches sur le SAAM en matière de limitation des transferts des produits phytosanitaires (mise en place ou restauration de zones tampons, végétalisation de fossés, …) par les viticulteurs a été à l’origine de l’émergence à partir de 2012 de projets en sciences humaines et sociales sur ce site. Plusieurs pistes de recherche sont en cours d’investigation pour répondre aux questions : quelle est la connaissance et le niveau d’appropriation des résultats de la recherche par les acteurs du terrain ? Dans quelle mesure les trajectoires familiales influencent-elles cette connaissance et les changements de pratiques ? Quelles modalités de gouvernance favoriseraient les échanges et la mise en œuvre d’approches partagées ?

Projets : Trajectoires ; ZABR – Agence de l’eau (2013-16)

Contact :
gilles.armani@inrae.fr ou gilles.armani@gmail.com