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Aux chercheur.es qui se penchent sur la crise environnementale contemporaine, qu’il s’agisse d’en décrire les manifestations, d’en identifier les ressorts, d’en questionner les implications, l’interdisciplinarité se présente souvent comme un impératif axiologique et pratique : il est généralement admis que la complexité des problèmes environnementaux obligerait à faire travailler ensemble les disciplines – en particulier, celles qui relèvent du champ des sciences humaines et sociales (SHS), et celles qui relèvent du champ des sciences biologiques et physiques. Cette contribution aborde l’une des voies souterraines par lesquelles la crise environnementale constitue un opérateur de transformation des collaborations scientifiques, à partir d’une observation participante d’une dizaine d’années au sein de collectifs de recherche sur les pollutions diffuses d’origine agricole en Bretagne. J’aborderai la crise environnementale comme génératrice d’un horizon d’attente spécifique (Koselleck, 1990), qui transforme le rapport au temps des chercheur.es impliqué.es, déstabilise leur rapport à leurs objets d’étude, et suscite un supplément d’inquiétude sur la validité, la complétude, la légitimité des savoirs routiniers qu’ils et elles produisent. Dans une telle perspective, l’interdisciplinarité avec les SHS se formule davantage comme un désir (aujourd’hui largement normé), qu’elle ne dessine a priori un agir scientifique anthropocénique adéquat, tant les perspectives concrètes d’articulation entre objectivation et intersubjectivation que de telles collaborations impliquent restent difficiles à penser et à justifier dans les cadres de la recherche institutionnalisée. Interdisciplinarity is often seen as an axiological and practical imperative by researchers studying the contemporary environmental crisis, whether this involves describing its manifestations, identifying its causes, or questioning its implications. It is generally accepted that the complexity of environmental problems requires collaboration between different academic disciplines, particularly social sciences and humanities (SSH) and biological and physical sciences. Based on a ten-year participant observation study in research groups on nonpoint source pollution of agricultural origin in Brittany (France), this contribution discusses one of the hidden ways in which the environmental crisis acts as an driver of change in academic collaborations. I will consider the environmental crisis as the creator of a specific horizon of expectation (Koselleck, 1990), which changes the relationship to time of the researchers involved, destabilises their relationship with their research topics, and raises additional concerns as to the validity, completeness and legitimacy of the routine knowledge they produce. In this perspective, interdisciplinarity with the SSH is expressed more as a desire (now largely normalised) than an appropriate a priori Anthropocenic academic action, since the real prospects of linkage between objectification and inter-subjectification that such collaborations involve remain hard to imagine and justify within the framework of formal research.

Ce numéro regroupe des textes issus des projets ayant travaillé dans le cadre du Programme PSDR 4, sous l’égide d’INRAE et de 10 Régions françaises.; International audience; approach based on collective actions and workshops aimed at building a territorial dialogue on the issue of diffuse pollution. Two levers of action are discussed: shifting agricultural practices and landscape management by reintroduction of buffer zones. For this purpose, complementary tools have been developed and tested with local stakeholders (farmers, stakeholders in the agricultural sector, local authorities in charge of water, government services, associations). Based on the Rampillon pilot site (involving local stakeholders and INRAE scientists since 2005), a multidisciplinary group of stakeholders/researchers was formed. The work presents a synthesis of the technical results on the services provided by artificial wetland buffers adapted to the context of drained soils, as well as on the interest of a participatory approach combining knowledge and hybrid facilitation skills. This approach addresses the perceptions of the stakeholders, the sharing of knowledge, the discussion of territory scenarios, the simulation and negotiation of collective actions through a serious game, and finally the final exchanges and collective learning identified during this experience.; Sur le territoire de la Brie en Seine-et-Marne, caractérisé par de grandes cultures céréalières, l’activité agricole a conduit à une forte dégradation de la qualité de l’eau (contamination aux nitrates et pesticides)de la nappe des calcaires de Champigny, principale ressource en eau souterraine d’Ile-de-France. Dans le cadre du projet interdisciplinaire Brie’Eau (concilier qualité des eaux et biodiversité), nous présentonsune démarche participative s’appuyant sur des actions et ateliers collectifs visant à construire un dialogue territorial sur l’enjeu des pollutions diffuses. Deux leviers d’action sont mis en discussion : leschangements de pratiques agricoles et les aménagements paysagers de type zone tampon. Pour cela des outils complémentaires ont été développés et testés avec les acteurs du territoire (agriculteurs,acteurs du conseil et des filières agricoles, collectivités en charge de l’eau, services de l’Etat, associations). S’appuyant sur le site pilote de Rampillon (associant des acteurs locaux et des acteursscientifiques INRAE depuis 2005), un collectif pluridisciplinaire d’acteurs/chercheurs s’est constitué. Le travail présente la synthèse des résultats aussi bien techniques sur les services rendus par les zonestampons humides artificielles adaptées au contexte des sols drainés, que sur l’intérêt d’une démarche participative outillée associant des connaissances et des compétences hybrides d’animation. Celle-ciaborde les perceptions des acteurs, le partage de connaissances, la mise en discussion de scénarios de territoire, la simulation et la négociation d’actions collectives à travers un jeu sérieux, et enfin les échangesfinaux et les apprentissages collectifs identifiés au cours de cette expérience.

International audience; Groundwater resources are essential for the supply of drinking water in the European Union but significant uncertainties surround their quality. In this context, our article analyzes the factors that influence the cooperation of key stakeholders to prevent the risk of diffuse pollution from agriculture. We built on the institutional rational choice approach and the social-ecological system framework to design our analytical framework and hypotheses. We applied this analytical framework to two cases of cooperation involving drinking water suppliers and farmers in the management of the risk of non-point source pollution from agriculture in France. Our results show that cooperation emerges when the water resource is important for water suppliers to take on the leadership. Our results also characterize the role played by uncertainties and risk in getting stakeholders involved, and finally, suggest that cooperation depends on the size and predictability of the resource system.

L’objectif principal de ce travail est d’évaluer l’influence de différentes sources de pollution sur la qualité de l’eau du bassin versant de la rivière Cau au Vietnam. L’outil utilisé pour cette évaluation est GIBSI (Gestion Intégrée par Bassin versant à l’aide d’un Système Informatisé). Pour cette évaluation, les sous-modèles PO, pour simuler le transport de l’azote et du phosphore, et Qual GIBSI, pour simuler la qualité de l’eau en rivière, seront utilisés. Pour pouvoir appliquer ces modèles, une méthode originale de calage régionalisé, tenant compte des caractéristiques de différentes zones du territoire, est développée. Cette approche permet de tenir compte des caractéristiques des différentes zones du bassin versant pour reproduire au mieux les données observées. Ensuite, à partir de scénarios, l’effet des différentes sources de pollution est comparé. En particulier, l’impact sur la qualité de l’eau du bassin versant de la rivière Cau de la pollution diffuse d’origine agricole et d’origine domestique rurale est évalué. Les résultats démontrent que la pollution diffuse a un impact plus important sur la dégradation de la qualité de l’eau de ce bassin versant que les autres sources de pollution., The main objective of this work is to evaluate the influence of different pollution sources on the water quality of the Cau River watershed in Vietnam. The tool used for this evaluation is GIBSI (Gestion Intégrée par Bassin versant à l’aide d’un Système Informatisé). For this assessment, the sub-models PO, to simulate the transport of nitrogen and phosphorus, and Qual-GIBSI, to simulate river water quality, will be used. In order to apply these models, an original method of regionalised calibration, taking into account the characteristics of different zones in the watershed, is developed. This approach makes it possible to take account the characteristics of the different zones of the catchment area in order to reproduce the observed data as well as possible. Then, from scenarios, the effect of different pollution sources is compared. In particular, the impact on water quality on Cau River watershed of diffuse pollution from agricultural sources and rural domestic origin is assessed. The results show that diffuse pollution has a greater impact on the degradation of water quality on this watershed than other pollution sources.

International audience; The RIVAGE project aims to promote the adoption of alternative practices to manage the impacts of diffuse pollution in the Pérou River watershed in Guadeloupe. The objective is to produce and share knowledge on processes, impacts and innovative practices with the actors of the territory. To facilitate results uptake, the project has created a “learning partners school”. The learning partners school is a space for exchanges, a forum, developed around themes related to agricultural diffuse pollution. The concept of learning partners school is built on the theories of popular education and collective learning. The article recalls these theoretical references and uses them in a self-evaluation process of the first results obtained by the learning partners school. The authors draw up lessons and orientations for the future.; Le projet RIVAGE veut favoriser l'adoption de pratiques alternatives pour gérer les impacts de la pollution diffuse dans le bassin versant de la rivière Pérou en Guadeloupe. Son objectif est de produire et partager les connaissances sur les processus, les impacts et les pratiques innovantes avec les acteurs du territoire. Pour faciliter la prise en compte des résultats, le projet a créé une « école-acteurs ». L'école-acteurs est un espace d'échanges autour des thématiques liées à la pollution diffuse agricole. Le concept d'école-acteurs fait référence aux théories d'éducation populaire et d'apprentissage collectif. L'article rappelle ces références théoriques et les utilise dans un processus d'auto-évaluation des premiers résultats obtenus par l'école-acteurs. Les auteurs dressent quelques enseignements et orientations pour le futur.

Herbicides are an important crop protection technology of modern agriculture. However, their application over large extensions of land generates diffuse pollution sources that are not only difficult to monitor and control, but also that threaten the quality of human water resources and river ecosystems world-wide. Although field assessments and laboratory tests are required before active ingredients are introduced to market, the fate and degradation extent of pesticides and their metabolites in the environment is subject to significant uncertainty. This thesis work establishes a proof of concept for the application of compound specific isotope analysis (CSIA) to monitor pesticide degradation and transfer at catchment scale. The thesis includes both field characterization and numerical modelling to investigate the value of CSIA as a monitoring tool and as a model uncertainty reduction technique. Laboratory experiments are further employed to support interpretation of field data and validate numerical model structure development., Les herbicides sont une importante technologie de protection des cultures de l'agriculture moderne. Cependant, leur application sur de vastes étendues de terre génère des sources de pollution diffuses qui sont non seulement difficiles à surveiller et à contrôler, mais qui menacent également la qualité des ressources humaines en eau et des écosystèmes fluviaux dans le monde entier. Bien que des évaluations sur le terrain et des essais en laboratoire soient nécessaires avant l'introduction de matières actives sur le marché, le devenir et l'étendue de la dégradation des pesticides et de leurs métabolites dans l'environnement sont sujets à de grandes incertitudes. Ce travail de thèse établit une preuve de concept pour l'application de l'analyse isotopique des composés spécifiques (AICS) pour surveiller la dégradation et le transfert des pesticides à l'échelle du bassin versant. La thèse comprend à la fois la caractérisation sur le terrain et la modélisation numérique pour étudier la valeur de l'AICS comme outil de surveillance et comme technique de réduction de l'incertitude du modèle. Des expériences en laboratoire sont également utilisées pour appuyer l'interprétation des données sur le terrain et valider l'élaboration de structures de modèles numériques.

Projet Terres de Sources AMI-TIGA Développement d’un modèle économique Etude des coûts évités Rapport complet

For many countries, food security is the biggest challenge facing agriculture, while ensuring environmental sustainability. Sustainable intensification of production and preventing crop losses are key element to increase production and ensure their consistency, massive inputs (fertilizers, pesticides) use is most often the easiest and the safe solution in the short term. These intensification practices resulting sometimes in increasing excessive consumption of fertilizers and pesticides have a negative impact in both environment and human health, which today pose the problem of the sustainability of these production methods. Ensuring food security through process intensification and environmental sustainability seem to be in opposition. The impact on the environment and human health from the intensification of agricultural practices with the increase in using chemicals has carry civil society and governments to query the sustainability of this development system and to question the scientific community to provide other types of production for sustainable development. How to build sustainable systems of agricultural production in the territories, while responding to the objectives of increased production to ensure an acceptable level of food security. This question as part of climate change today has become central to policy makers. Agriculture is associated to the concept of territory, environmental sustainability to a collective problem; modify the parameters for the formulation of public policy actions. We must now build integrated management approaches and collective agriculture in these territories, taking into consideration the local stakeholders, the potentialities and the specifications of the physical environment. To build a collective project, it is crucial to understand the representations that users and stakeholders in the management and the ecosystem uses should be done in dynamics and interactions between rules of practice and behavior of local actors. What tools and methods must implement policy-makers in the territories to meet these goals? The framework is at the interface of different scientific fields; agronomy, geography and economics. A model of the operation planning as an instrument of support for the dialogue seems to be appropriate for such approach; possible to simulate different alternatives and allow viewpoints. The first part of the thesis will focus on a literature review of existing instruments and methods in this area, particularly in terms of indicators of characterization and alternative solutions in terms of production. The choice in terms of generic method is oriented on elaborating of tools in spatially, collective and interactive simulation. The goal is to build a method for developing an agricultural strategic planning to allow the basis of a territorial public policy. The field of application will be the Bekaa region in Lebanon, which is an intensive farming area in Lebanon, and contributing very significantly to agricultural production in Lebanon., Pour de nombreux pays, la sécurité alimentaire est le défi majeur que l’agriculture doit relever, tout en assurant la durabilité environnementale. L’intensification durable de la production et la prévention des pertes de récoltes sont des éléments clés pour augmenter les productions et garantir leur régularité, l’utilisation massive d’intrants (Engrais, pesticides) est le plus souvent la solution la plus facile et la sure à court terme. Ces pratiques d’intensification entrainant des consommations parfois excessives d’engrais et de produits phytosanitaires ont un impact négatif sur l’environnement et la santé, ce qui pose aujourd’hui le problème de la durabilité de ces modes de production. Assurer la sécurité alimentaire par des processus d’intensification et la durabilité environnementale semblent être alors en opposition. Les conséquences sur l’environnement et la santé humaine de l’intensification des pratiques agricoles avec l’utilisation croissante de produits chimiques ont amené la société civile, et les pouvoirs publics à s’interroger sur la pérennité de ce système de développement et à interroger le monde scientifique pour proposer d’autres modes de production permettant un développement durable. Comment mettre en place des systèmes de production agricole durables dans les territoires, tout en répondant aux objectifs d’accroissement de la production pour assurer un niveau acceptable de sécurité alimentaire. Cette question aujourd’hui, s’inscrivant dans un contexte de changement climatique est devenue centrale pour les responsables des politiques. L’agriculture est associée à la notion de territoire, la durabilité environnementale à une problématique collective, ce qui modifie les paramètres de formulation des actions de politiques publiques. Il faut aujourd’hui construire des démarches de gestion intégrées et collectives de l’agriculture dans ses territoires, en prenant en compte les acteurs locaux et les potentialités et les spécificités de l’environnement physique. Pour construire un projet collectif, il est donc nécessaire de comprendre les représentations que les usagers et parties prenantes dans la gestion et l’utilisation de l’écosystème se font de sa dynamique et des interactions entre règles d’usages et comportements des acteurs locaux. Quels outils et méthodes doivent mettre en place les décideurs dans les territoires pour répondre à ces objectifs ? Le cadre de travail se situe à l’interface de différents champs scientifiques ; agronomie, géographie et économie. Une modélisation du fonctionnement du territoire comme instrument de support au dialogue semble être appropriée pour une telle démarche ; devant permettre de simuler différentes alternatives et de permettre des regards croisés. La première partie de la thèse va s’attacher à une revue de littérature des instruments et méthodes existant dans ce domaine, notamment en termes d’indicateurs de caractérisation et de solutions alternatives en terme de production. Le choix en terme de méthode générique s’oriente pour l’instant vers l’élaboration d’outils de simulation spatialisés, collectifs et interactifs. L’objectif est de pouvoir construire une méthode d’élaboration de plans stratégiques agricoles permettant de poser les fondements d’une politique publique territorialisée. Le terrain d’application sera la région de la Bekaa au Liban , qui est une zone d’intensification agricole au Liban, et contribuant de manière très importante à la production agricole du Liban.

National audience; Les échantillonneurs passifs ont été développés comme alternative à l'échantillonnage actif ponctuel ou automatisé pour obtenir des estimations plus représentatives des concentrations moyennes en contaminants organiques dans les milieux aquatiques. Dans les petits bassins versants agricoles, les pesticides sont transférés de la parcelle agricole au cours d'eau par diverses voies qui induisent des niveaux et des dynamiques de concentration souvent différenciés. Dans ce contexte, un échantillonneur passif composite à base de silicone (dénommé TSP, pour Tige Silicone Polaire) a été conçu pour l'échantillonnage, la détection et la quantification dans les eaux d'une gamme élargie de pesticides (molécules mères et métabolites) souvent présents à des concentrations très faibles dans les eaux. Ses caractéristiques (petite taille, réactif, à usage unique et peu coûteux) le rendent particulièrement intéressant pour des mesures au sein des petits bassins versants dans les eaux de surface, sub-surface ou souterraine. L'objectif de cette présentation est de montrer comment les informations obtenues grâce à cet échantillonneur passif peuvent être exploitées selon différentes méthodes pour répondre à des questions complémentaires. Tout d'abord, la détection de pesticides accumulés sur les TSP renseigne sur leur présence effective dans le milieu échantillonné pendant la période d'exposition. Ensuite, une approche comparative entre plusieurs sites d'un même bassin peut être menée en exploitant les données sur les quantités accumulées dans les TSP (en masse par outil) pour mettre en évidence des gradients de contamination sur un bassin versant. La dernière approche, quantitative, nécessite une calibration préalable de l'échantillonneur en laboratoire pour les pesticides ciblés, et permet de déterminer une concentration moyenne dans l'eau (en ng/L) de chaque composé étudié pendant la période d'exposition. Différentes études menées in situ associées à des niveaux d'interprétation des données adaptés à chaque situation ont permis d'illustrer la flexibilité d'utilisation de l'échantillonneur passif TSP dans un contexte de pollutions agricoles diffuses, que ce soit à des fins de recherche ou pour répondre à des enjeux opérationnels multiples. Les perspectives d'application de la TSP concernent notamment la mesure des hormones et de produits pharmaceutiques d'usage vétérinaire.

International audience; Les échantillonneurs passifs ont été développés comme alternative à l'échantillonnage actif ponctuel et à l'échantillonnage moyenné automatisé pour obtenir, à moindre coût et selon un protocole de mise en oeuvre simple, des estimations plus représentatives des concentrations moyennes en contaminants organiques dans les milieux aquatiques. Cette technique permet l'accumulation in situ des contaminants présents à l'état de traces dans les eaux pendant la période d'exposition qui varie de quelques jours à quelques mois suivant le type d'échantillonneur, le milieu échantillonné ou la nature des composés ciblés. Dans les petits bassins versants agricoles, les pesticides sont transférés de la parcelle agricole au cours d'eau par diverses voies (ruissellement, infiltration, écoulements latéraux...) qui induisent des niveaux et des dynamiques de concentration souvent différenciés. Afin d'étudier les transferts des produits selon ces différentes voies et d'évaluer le rôle des éléments du paysage ou des aménagements sur leur limitation, il est indispensable de proposer des stratégies d'échantillonnage adaptées aux caractéristiques et à la dynamique de chaque milieu. Dans ce contexte, un échantillonneur passif composite à base de silicone (dénommé TSP, pour Tige Silicone Polaire) a été conçu pour l'échantillonnage, la détection et la quantification dans les eaux d'une gamme élargie de pesticides (substances actives ou produits de dégradation, 2,3 < log Kow < 5,5). Ses caractéristiques (réactif, à usage unique et peu coûteux) le rendent particulièrement intéressant pour des mesures au sein des petits bassins versants. L'objectif de cette présentation est de montrer comment les informations obtenues grâce à cet échantillonneur passif peuvent être exploitées selon différentes méthodes pour répondre à des questions complémentaires. Tout d'abord, la détection de pesticides accumulés sur les TSP renseigne sur leur présence effective dans le milieu échantillonné pendant la période d'exposition. Ensuite, une approche comparative entre plusieurs sites d'un même bassin peut être menée en exploitant les données sur les quantités accumulées dans les TSP (en masse par outil) pour mettre en évidence des gradients de contamination dans un milieu donné. La dernière approche, quantitative, nécessite une calibration préalable de l'échantillonneur en laboratoire pour les pesticides ciblés, et permet de déterminer une concentration moyenne dans l'eau (en ng/L) de chaque composé étudié pendant la période d'exposition. Nous présentons ici plusieurs exemples d'applications lors de suivis en petits bassins versants agricoles pour illustrer les différentes possibilités d'utilisation et d'interprétation des résultats de l'échantillonneur passif TSP à des fins de recherche ou pour répondre à des enjeux opérationnels multiples. Des échantillonneurs passifs TSP de petite taille (tiges de 2 cm de long) ont été déployés pendant une semaine dans des milieux aqueux (cours d'eau, nappe superficielle sous une zone tampon, eau de subsurface) de contextes agropédoclimatiques diversifiés pour estimer la contamination par des pesticides de différentes familles. L'interprétation des résultats acquis a été réalisée selon les trois approches mentionnées plus haut. Dans un premier temps, grâce à la capacité d'accumulation d'un large spectre de contaminants sur les TSP, une approche qualitative a permis de détecter la présence de nombreux contaminants organiques (pesticides, produits de dégradation...) dans les eaux lors de suivis spatio-temporels et ainsi de déterminer des fréquences de détection. Par ailleurs, des études comparatives entre des sites amont et aval ont permis d'une part, de mettre en évidence des gradients de contamination dans les cours d'eau et d'autre part, de confirmer le rôle des zones tampons pour atténuer les transferts de contaminants. Enfin, nous avons déterminé les concentrations moyennes, avec leurs incertitudes associées, pour une trentaine de pesticides et produits de dégradation, pour lesquels nous avions auparavant calibré les échantillonneurs en laboratoire. Ces données quantitatives ont permis d'évaluer les effets de la mise en oeuvre de plans d'actions en contexte agricole (réduction des doses appliquées, implantation de zones tampons). Ces différentes études in situ et les niveaux d'interprétation des données adaptés à chaque situation ont ainsi permis d'illustrer la flexibilité d'utilisation de l'échantillonneur passif TSP dans un contexte de pollutions agricoles diffuses.

This paper examines the interest to pay attention to the expression of stakeholders' values when they are engaged in a participatory process. The reflection is based on a multi-partners research project, involving researchers in natural and social sciences with institutional, non-gonvernmental and professional actors in the Brie region (Seine-et-Marne). On this territory where intensive agriculture led to an important degradation of water quality, this engaged research aims at implementing a concertation framework with local stakeholders and evaluating its effects. Focusing on agricultural stakeholders, this paper offers an overview of revealed values, and analyses the contributions of this initial stage both in the research process and in the participatory process., Cette contribution porte sur l'intérêt de penser l'explication des valeurs propres aux acteurs d'un territoire engagés dans une démarche participative. La réflexion s'appuie sur un projet de recherche partenarial associant des chercheurs en sciences de la nature et en sciences sociales à des acteurs institutionnels, associatifs et professionnels du territoire de la Brie, en Seine-et-Marne. Sur ce territoire, où l'activité agricole intensive a conduit à une forte dégradation de la qualité de l'eau, ce projet de recherche engagé dans l'action vise à mettre en œuvre un cadre de concertation entre acteurs locaux et d'en évaluer les effets. Avec une focale mise sur les acteurs du monde agricole, cette réflexion propose un panorama des valeurs révélées, et analyse les apports de cette étape dans le processus de recherche et de participation.

Les captages de la Plaine de Saulce, qui alimentent en eau potable la communauté de communes de l'Auxerrois, sont emblématiques des problèmes de contamination posés par les pollutions diffuses d'origine agricole. A une pollution nitrique apparue à la fin des années 80, conséquence de l'intensification des pratiques, se surimpose une pollution plus récente par les pesticides, en particulier, les désherbants du colza. Dans ce rapport nous proposons un éclairage technique sur l'origine de ces contaminations, et nous explorons diverses pistes de mitigation de cette contamination au travers de scénarios prospectifs, en testant notamment la généralisation de l'agriculture biologique et la reconnexion culture-élevage. Nous analysons aussi les nouvelles stratégies de concertation territoriale déployées par la Communauté de Communes de l'Auxerrois pour mettre en œuvre une nécessaire transition des systèmes agri-alimentaires.

Sur le territoire de la Brie en Seine-et-Marne, caractérisé par de grandes cultures céréalières, l'activité agricole a conduit à une forte dégradation de la qualité de l'eau (contamination aux nitrates et pesticides) de la nappe des calcaires de Champigny, principale ressource en eau souterraine de l'Île-de-France. Dans le cadre du projet Brie'Eau (concilier qualité des eaux et biodiversité), nous présentons les travaux 2018 sur les actions et ateliers visant à construire un dialogue territorial sur l'enjeu des pollutions diffuses, en mettant en discussion deux leviers d'action : les changements de pratiques agricoles et les aménagements paysagers de type zone tampon. Pour cela des outils complémentaires ont été développés et testés avec les acteurs du territoire. S'appuyant sur le site pilote de Rampillon, (associant des acteurs de territoire AQUI'Brie, commune du Rampillon, Syndicat du ru d'Ancoeur, agriculteurs et des acteurs scientifiques Irstea depuis 2005), un collectif d'acteurs/chercheurs s'est constitué autour de l'Irstea (hydrologie, ingénierie écologique, science de la participation), de l'INRA (agronomie et système de culture), de l'IEP (droit de l'environnement), de la chambre d'agriculture, des bureaux d'étude Biotope, spécialisé en écologie, et LISODE en dialogue territorial. Le territoire d'application est le captage prioritaire de Nangis, associant 14 communes environnantes.

Sur le territoire de la Brie en Seine-et-Marne, caractérisé par de grandes cultures céréalières, l'activité agricole a conduit à une forte dégradation de la qualité de l'eau (contamination aux nitrates et pesticides) de la nappe des calcaires de Champigny, principale ressource en eau souterraine de l'Île-de-France. Dans le cadre du projet Brie'Eau (concilier qualité des eaux et biodiversité), nous présentons les travaux 2018 sur les actions et ateliers visant à construire un dialogue territorial sur l'enjeu des pollutions diffuses, en mettant en discussion deux leviers d'action : les changements de pratiques agricoles et les aménagements paysagers de type zone tampon. Pour cela des outils complémentaires ont été développés et testés avec les acteurs du territoire. S'appuyant sur le site pilote de Rampillon, (associant des acteurs de territoire AQUI'Brie, commune du Rampillon, Syndicat du ru d'Ancoeur, agriculteurs et des acteurs scientifiques Irstea depuis 2005), un collectif d'acteurs/chercheurs s'est constitué autour de l'Irstea (hydrologie, ingénierie écologique, science de la participation), de l'INRA (agronomie et système de culture), de l'IEP (droit de l'environnement), de la chambre d'agriculture, des bureaux d'étude Biotope, spécialisé en écologie, et LISODE en dialogue territorial. Le territoire d'application est le captage prioritaire de Nangis, associant 14 communes environnantes.

International audience; Faced with health, environmental, and socio-economic issues related to the heavy use of pesticides, diffuse phytosanitary pollution becomes a major concern shared by all the field actors. These actors, namely the farmers and territorial managers, have expressed the need to implement decision support tools for the territorial management of diffuse pollution resulting from the plant protection practices and their impacts. To meet these steadily increasing requests, a cartographic analysis approach was implemented based on GIS which allows the spatialization of the diffuse pollution impacts related to plant protection practices on the Etang de l’Or catchment area in the South of France. Risk mapping represents a support-decision tool that enables the different field actors to identify and locate vulnerable areas, so as to determine action plans and agri-environmental measures depending on the context of the natural environment. This work shows that mapping is helpful for managing risks related to the use of pesticides in agriculture by employing indicators of pressure (TFI) and risk on the applicator’s health (IRSA) and on the environment (IRTE). These indicators were designed to assess the impact of plant protection practices at various spatial scales (field, farm, etc.). The cartographic analysis of risks related to plant protection practices shows that diffuse pollution is unequally located in the North (known for its abundant garrigues and vineyards) and in the South of the Etang de l’Or catchment area (the Mauguio-Lunel agricultural plain known for its diversified cropping systems). This spatial inequity is essentially related to land use and agricultural production system. Indeed, the agricultural lands cover about 60% of the total catchment area. Consequently, this cartographic analysis helps the territorial actors with the implementation of strategies for managing risks of diffuse pollution related to pesticides use in agriculture, based on environmental and socio-economic issues and the characteristics of the natural environment.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [TR2_IRSTEA]GEUSI; Previous work of Kchouk et al. has shown that collaboration between agricultural stakeholders, landowners and drinking water supply operators (AEP) is required to select and implement practical solutions to non point source pollution issues, such as the implementation of artificial wetlands (ZTHA). As part of a pilot project in Seine-et-Marne by IRSTEA and to deploy this type of infrastructure, an innovative support approach has been developed on the basis of developing a role-play game in order to stimulate dialogue among stakeholders. In preliminary step, the synthesis of individual interviews with local stakeholders has revealed interactions between them. The process was based on the design and testing of role playing game that allows the link between the upstream and downstream of the pollution between agricultural world and AEP operators, and to debate different types of solutions. Recreating the link between these two worlds and to facilitate their collaboration today is an issue that requires the appropriate tools. Different test and validation phases have been conducted with experts from agricultural domain, researchers and members of the Technical Buffer Zones Group (led by Irstea/Onema). The extended approach helped lead to the production of a role play game called "Res-Eau-lutions Diffuse". This tool is operational and generic in the sense that it touches a shared problem through other territories like Rampillon. It can be easily adapted to other local contexts. The game is based on two complementary levers: changes in practices and management of buffer zones in the territory. Validation tests have helped to highlight the value of this approach to local actors. However, from an operational point of view, it appears that 1) the case of diffuse pollution by nitrate should be included at this stage and 2) a participatory work for re-calibrating the game with stakeholders. This step will be requested to validate and adapt the rules to their territory and make it more legitimate. This would increase the potential of this tool in terms of ownership and relevance to the investigated situation. Indeed, an RPG is more legitimate for players who participated in its construction because it will provide a representation of the situation and of possible actions panel in accordance with their own mental patterns.; Les travaux précédents de Kchouk et al. ont montré qu'une collaboration entre acteurs agricoles, fonciers et de l'alimentation en eau potable (AEP) est nécessaire pour choisir et mettre en ½uvre des solutions concrètes aux problèmes des pollutions diffuses, comme par exemple la mise en place de Zone Tampon Humide Artificielle (ZTHA). Dans le cadre d'un projet pilote mené en Seine-et-Marne par Irstea et visant à déployer ce type d'infrastructures, une démarche d'accompagnement innovante a été développée sur la base du développement d'un jeu de rôles pour stimuler les dialogues entres les acteurs. En étape préalable, la synthèse des entretiens individuels avec des acteurs locaux a révélé ldes interactions existant entre eux. Le processus s'est appuyé ensuite sur la conception et l'expérimentation d'un jeu de rôles qui permet de faire le lien entre l'amont et l'aval de ces pollutions, du monde agricole aux opérateurs d'AEP, et de mettre en débat différents types de solutions. Recréer du lien entre ces deux mondes et faciliter leur collaboration est aujourd'hui un enjeu qui nécessite des outils adaptés. Différentes phases de test et validation ont été menées avec des experts du monde agricole, des chercheurs et membres du Groupe Technique Zones Tampon (groupe piloté par Irstea/Onema). La démarche déployée a permis d'aboutir à la production d'un jeu de rôles nommé « Rés-Eau-lutions Diffuses ». Cet outil est opérationnel et générique dans le sens où il touche une problématique partagée par d'autres territoires que Rampillon, et peut être facilement adapté à d'autres contextes locaux. Le jeu se base sur 2 leviers complémentaires : les changements de pratiques et l'aménagement de zones tampons sur le territoire. Les tests de validation ont permis de mettre en évidence l'intérêt de la démarche auprès des acteurs locaux. Néanmoins, d'un point de vue opérationnel, il apparaît que 1) le cas de la pollution diffuse par le nitrate devrait être intégré à ce stade et 2) qu'un travail préalable participatif de re-calibration avec les acteurs concernés pour valider et adapter le dispositif à leur territoire et le rendre ainsi plus légitime. Ceci augmenterait ainsi les potentialités de cet outil en termes d'appropriation et de pertinence vis-à-vis de la situation étudiée. En effet, un JdR est plus légitime pour des joueurs qui ont participé à sa construction, car il proposera une représentation de la situation et du panel d'actions possibles en concordance avec leurs propres schémas mentaux.

The general objective of this thesis is to improve spatially distributed agro-hydrological models for agro-hydrosystems analysis, under climatic and anthropogenic changes, in order to contribute to the identification of levers of action to mitigate effects of non-point source agricultural pollution. This thesis is structured around three research questions related to: i) the representation of spatio-temporal dynamics of cropping systems for their use as input in distributed agro-hydrological models; ii) the representation of farm level and decisions of farmers in distributed agro-hydrological models; and iii) the ability of these models to simulate climate and anthropogenic changes.Elements of response to these questions are provided by modeling approaches carried out in different contexts and at different scales of space and time. These approaches are discussed by comparing them with other works carried out. These different studies raise the need to develop methodologies allowing (i) the acquisition of data and their integration in distributed agro-hydrological models (ii) and, the improvement of the use of simulations results, in particular to transform them into relevant and accessible information for stakeholders at territorial level. Perspectives, covering both uncertainties of the simulations of the agro-hydrological models and the analysis of the robustness of these models, are also considered; L'objectif général de cette thèse est axé sur l’amélioration de modèles agro-hydrologique spatialement distribués pour l’analyse d'agro-hydrosystèmes, sous contrainte de changements climatiques et anthropiques. Cette thèse est structurée autour de trois questions de recherche liées à : i) la représentation de la dynamique spatio-temporelle des systèmes de cultures pour leur utilisation en entrée de modèles agro-hydrologiques distribués ; ii) la représentation du niveau exploitation agricole et des décisions des agriculteurs dans les modèles agro-hydrologiques distribués ; iii) la capacité de ces modèles à simuler des changements climatiques et anthropiquesDes éléments de réponse à ces questions sont apportés par des approches de modélisation réalisées dans différents contextes et à différentes échelles d’espace et de temps. Ces différentes approches sont discutées en les comparant notamment avec d’autres travaux réalisés. Ces différentes études soulèvent la nécessité de développer des méthodologies permettant i) d’une part l’acquisition de données et leur intégration dans les modèles agro-hydrologiques distribués ii) et d’autre part l’amélioration de l’exploitation des simulations, notamment pour les transformer en informations pertinentes et accessibles pour les parties prenantes au niveau d’un territoire. Des perspectives, portant à la fois sur la prise en compte des incertitudes des simulations des modèles agro-hydrologiques et l’analyse de la robustesse de ces modèles, sont également considérées.

Ce numéro comprend les articles correspondant aux présentations du Colloque CIAg "Captages d’eau potable : accompagner les transitions dans les territoires agricoles" organisé à Montpellier le 11 mai 2017.; As part of drinking water protection approach, the territorial diagnosis of agricultural pressures should enable stakeholders of a water catchment area (WCA) to understand the impact of agricultural activities on their water resources quality. However, a majority of theses diagnosis raises issues of relevance, stakeholder coordination, and feasibility. A method for analyzing the uses and participatory construction with the actors involved in theses diagnosis made it possible to draft a guide for the territorial diagnosis of agricultural pressures and emissions. This guide seeks to promote the coordination between actors of the WCA in order to carry out the diagnosis, invites to characterize the pressures of the main agricultural situations and if possible their emissions, and finally proposes ways of adapting to the characteristics of the territory. It aims to produce customized diagnostics, useful for the action and the decision of actors in charge of the catchments protection approach.; Dans la démarche de protection des captages d’eau potable, le diagnostic territorial des pressions agricoles (DTPA) doit permettre aux acteurs d’une aire d’alimentation de captages (AAC) de comprendre l’impact des activités agricoles sur la qualité de leur ressource en eau. Or, la majorité des DTPA soulève des problèmes de pertinence, de coordination des acteurs, et de faisabilité. Une méthode d’analyse des usages et de co-construction avec les acteurs concernés a permis de rédiger un guide pour le diagnostic territorial des pressions et émissions agricoles (DTPEA). Ce guide cherche à favoriser la coordination des activités dans les AAC pour réaliser le DTPEA, invite à caractériser les pressions des principales situations agricoles et si possible leurs émissions. Il propose enfin des modalités d’adaptation du diagnostic aux caractéristiques de ces territoires. Il entend faciliter la production de diagnostics sur mesure, utiles à la décision et à l’action des acteurs en charge de la démarche de protection des captages.

Dans la démarche de protection des captages d’eau potable, le diagnostic territorial des pressions agricoles (DTPA) doit permettre aux acteurs d’une aire d’alimentation de captages (AAC) de comprendre l’impact des activités agricoles sur la qualité de leur ressource en eau. Or, la majorité des DTPA soulève des problèmes de pertinence, de coordination des acteurs, et de faisabilité. Une méthode d’analyse des usages et de co-construction avec les acteurs concernés a permis de rédiger un guide pour le diagnostic territorial des pressions et émissions agricoles (DTPEA). Ce guide cherche à favoriser la coordination des activités dans les AAC pour réaliser le DTPEA, invite à caractériser les pressions des principales situations agricoles et si possible leurs émissions. Il propose enfin des modalités d’adaptation du diagnostic aux caractéristiques de ces territoires. Il entend faciliter la production de diagnostics sur mesure, utiles à la décision et à l’action des acteurs en charge de la démarche de protection des captages., As part of drinking water protection approach, the territorial diagnosis of agricultural pressures should enable stakeholders of a water catchment area (WCA) to understand the impact of agricultural activities on their water resources quality. However, a majority of theses diagnosis raises issues of relevance, stakeholder coordination, and feasibility. A method for analyzing the uses and participatory construction with the actors involved in theses diagnosis made it possible to draft a guide for the territorial diagnosis of agricultural pressures and emissions. This guide seeks to promote the coordination between actors of the WCA in order to carry out the diagnosis, invites to characterize the pressures of the main agricultural situations and if possible their emissions, and finally proposes ways of adapting to the characteristics of the territory. It aims to produce customized diagnostics, useful for the action and the decision of actors in charge of the catchments protection approach.

La question de la protection de la qualité de l'eau, enjeu majeur de protection de l'environnement, est particulièrement complexe pour plusieurs raisons : l'objet "eau" recouvre des acceptions variables (entrée sanitaire et distribution d'eau potable vs entrée milieu et masses d'eau par exemple), les mécanismes de transferts, et d'impacts sont caractérisés par de fortes incertitudes que les gestionnaires doivent prendre en compte dans leurs démarches, de multiples territoires s'y référant se trouvent superposés (périmètres hydrographiques, territoires de gestion ou de gouvernance, territoires administratifs). Les territoires d'Ile de France n'échappent évidemment pas à cette complexité et doivent répondre au double défi de concilier production agricole et préservation du milieu naturel. Dans le projet PSDR Brie'Eau (2016-2020, soutenu par la Région Ile de France, INRA, AgroParisTech, Irstea et le Piren-Seine), nous nous plaçons sur un secteur de la Brie (Seine-et-Marne) situé sur le bassin versant de l'amont de l'Ancoeur, englobant le bassin de Rampillon. Suc ce territoire pilote, nous souhaitons renforcer les liens et les cohérences entre la dynamique de certains biotopes (i.e. les zones tampons humides artificielles) et leur rôle dans l'efficacité de la remédiation des pollutions diffuses. Mais le succès du déploiement des zones tampons dans ce double objectif dépend fortement de la dynamique du développement territorial et de l'implication des acteurs locaux, qui va de pair avec la perception qu'ils ont de ces enjeux et de la mise en discussion des transformation proposées. Nous présentons les travaux réalisés dans cette deuxième année du projet : recensement des bénéfices / limites des zones tampons du point de vue de la qualité de l'eau et de la biodiversité ; développement des outils participatifs (mise en œuvre de l'outil de perception METE'EAU, integration de la notion de biodiversité dans l'outil agronomique de scénario Coclik'eau). Les conclusions des entretiens individuels et des ateliers collectifs permettent de mieux diagnostiquer la perception des zones tampons et de la biodiversité, ainsi que les demandes formulées par les acteurs du territoire.

National audience

Rapport action; Analyse des formes de collecte et de partage des données sur les pratiques culturales. Enseignements pour la mise en place, le suivi et l’évaluation des programmes d’action contre les pollutions diffuses sur les Aires d’Alimentation de Captage

National audience

International audience; The impact particulate-phosphorus (particulate-P) has on eutrophication of aquatic systems that greatly depends on its composition. As a result, analysis methods for evaluating particulate-P speciation must be capable of identifying and/or quantifying the wide range of forms particulate-P can take. In the present study, we compare the particulate P speciation of the fine and colloidal fractions of riverbed sediment and suspended matter from two rivers in the Lake Geneva basin (French Alps) as determined with chemical extractions to results of a combined Transmission Electron Microscopy and Energy Dispersive Detection (TEM–EDS) analysis of the same samples. TEM–EDS provides semi-quantitative information about the distribution of P throughout the solid fraction of a sample and on the diversity of carrier phases, which are identified by their morphology and stochiometry. EDS-detectable quantities of phosphorus were found in 15–35% of the particles in the samples analyzed. As expected, particulate-P existed in a wide variety of forms, mostly associated with Al, Fe, Ca and Si. Some types of particles, often well-crystallized phosphate minerals, had high P contents (10–30%), but the dominant carrier phases of P were diffuse matrices of particles with low P contents (

National audience; Dans la continuité des travaux initiés par Eric Gomez dans le cadre de sa thèse de doctorat (2002), le centre de Géosciences de MINES ParisTech a maintenu le développement de la chaîne de modélisation "STICS-MODCOU'. A partir de pratiques agricoles spatialisées sur un bassin, cette chaîne permet de générer des flux de pollution diffuse (nitrates), flux ensuite introduits dans les différents compartiments de l'hydrosystème (formations non saturées, aquifères, cours d'eau). L'actualisation de ces modélisations couplées a été réalisée à partir de 2011 pour aider à la réalisation de l'état des lieux, première échéance de la Directive Cadre sur l'Eau. Ces travaux ont nécessité la création de cinq nouveaux sous-modèles hydrogéologiques du bassin Seine-Normandie et leur couplage avec le modèle agronomique STICS. Les principaux résultats obtenus ont permis : d'évaluer l'état actuel de la contamination nitrique des masses d'eau en complément des suivis ponctuels du Réseau de Contrôle de Surveillance (RCS) et de Contrôle Opérationnel (RCO), de valider la représentativité du RCS et RCO en comparant, pour chaque masse d'eau, les indications de contamination données par les stations surveillées et les résultats de la simulation, de confirmer les objectifs de bon état aux échéances 2015/2021/2027 ou de la nécessaire évolution à apporter à ces mêmes objectifs. Un des points forts de la modélisation est en effet de pouvoir prolonger les simulations dans le futur à court et moyen terme, à pressions constantes ou avec un scénario prédéfini afin d'estimer l'évolution de la pollution nitrique des différentes masses d'eau et de valider la pertinence des objectifs fixés. A partir de 2013, afin de pouvoir s'appuyer sur ces modèles dans le cadre de la préparation du SDAGE et de l'élaboration du programme de mesures 2016/2021 de l'Agence de l'Eau Seine-Normandie, il a été proposé d'intégrer dans la chaîne de modélisation les toutes dernière avancées scientifiques réalisées principalement au niveau du modèle agronomique STICS (nouvelle version logicielle et intégration du module de transfert des phytosanitaires développés dans le cadre du PIREN-Seine) et des bases de données associées (pratiques agricoles et sols). C'est le sujet de la communication présentée lors de ce colloque. L'objectif poursuivi est, à la fois, de reconstituer de façon spatio-temporelle l'évolution des concentrations en nitrates mesurées aux ouvrages dans l'ensemble des formations aquifères modélisées et de prévoir, via la simulation de scénarios tendanciels, les grandes évolutions des concentrations attendues à moyen terme, à partir des niveaux actuels reconstitués et de la reproduction de leurs dynamiques de mise en place. Cette actualisation de la plate-forme de modélisation s'est décomposée en plusieurs étapes principales, dont : (i) L'implémentation au modèle agronomique (version 8.3-octobre 2014) d'une structure informatique permettant de le déployer à l'échelle du bassin (spatialisation) et de prendre en compte la variabilité spatio-temporelle des forçages météorologiques, des systèmes de cultures et des différentes catégories et types de sol. Cette nouvelle procédure, entièrement externalisée au code source du modèle permettra, à l'avenir, de suivre les évolutions de STICS au fur et à mesure de leurs publications, (ii) l'utilisation des travaux de description spatialisée des systèmes de culture sur le bassin (BDD ARSeiNe, INRA-SAD Aster), également mis à jour sur la période 2006-2011. L'avancée en parallèle de cette étude avec ceux de la modélisation a permis d'optimiser le mode d'utilisation des informations mobilisables pour le modèle agronomique, (iii) la réacutalisation, entre autres des classes de pédotransfert (INRA-Infosol) utilisées pour l'estimation des stocks d'azote organique via les données de mesures du RMQS (Réseau de Mesure de la Qualité des Sols), auxquels la lixiviation de l'azote s'avère particulièrement sensible, (iv) l'élaboration, en étroite collaboration avec l'INRA-AgroImpact, d'un protocole d'expertise détaillé des sorties de STICS afin d'en évaluer la fiabilité macro-régionale. Cette procédure a principalement visé, selon une méthode itérative, à décrire la variabilité spatio-temporelle d'indicateurs agronomiques, à étudier la cohérence entre entrées et sorties du modèle ainsi qu'à vérifier l'existence de relations robustes entre variables. L'obtention de ces résultats a entrainé une nouvelle phase de calage hydrodynamique de l'ensemble des modèles couvrant le bassin Seine-Normandie (au nombre de 7) via des chroniques de mesures recensées sur près de 1000 ouvrages. Les résultats obtenus permettront de mettre à jour les fiches synthétiques compilées à la masse d'eau (cycle DCE 2016-2021). Les simulations tendancielles sont effectuées en utilisant les données météorologiques du modèle de circulation générale Aladin-Climat (CNRM). Elles sont associées à un ensemble de nouveaux profils représentatifs d'évolution de concentration de gaz à effets de serre définis dans le cadre du 5ème rapport du GIEC. Les données associées au profil intermédiaire défini ([CO2]éq-co2 vers 2100 de 800 ppm, scénario RCP 4.5) ont été retenues pour les simulations réalisées dans le cadre de ces travaux. Outre la simulation de scénarios déjà mis en oeuvre sur la période 2014-2030 lors des précédentes applications de la chaîne (maintien des pratiques actuelles, réduction globale de -20% des intrants azotés, scénario "témoin" à zéro intrants azotés), il a été proposé d'évaluer l'impact du programme de mesures proposé par l'AESN sur les modifications de pratiques localisées sur le bassin. Celui-ci comporte deux aspects régionalisés : (i) au niveau des zones vulnérables (définies par les décrets d'application de la directive Nitrates) visant notamment la couverture des sols avant les cultures de printemps (=mise en place de CIPAN), (ii) au sein des AAC prioritaires du bassin : réduction de 20 % de la fertilisation sur 20 % de la SAU et remise en herbe de 1% de la SAU. Tous ces travaux ont nécessité et nécessite encore une grande collaboration multidisciplinaire entre les modélisateurs des hydrosystèmes (MINES ParisTech / ARMINES) et les différentes spécialités des unités de recherches impliquées de l'Institut National de la Recherche Agronomique (INRA SAD UR ASTER / Unité AgroImpact / Unité InfoSol).