La pollution par les nitrates découle d’une réglementation mal pensée

Durée de lecture : 6 minutes

16 janvier 2019 / Cathy Neill

La directive européenne sur l’utilisation des nitrates en agriculture se fonde sur un mauvais calcul, nous explique l’autrice de cette tribune. Pourtant, en estimant mieux les flux d’azote dans le sol, on pourrait réorienter le système agricole vers plus un modèle plus vertueux.

Cathy Neill est docteure en écologie. Sa thèse a porté sur les flux de carbone et d’azote dans les sols.


Les plantes ont besoin d’azote pour se nourrir. Elles le puisent dans le sol sous deux formes : les nitrates (NO3-) et l’ammoniac (NH3). Seules les légumineuses sont capables d’utiliser l’azote de l’air (diazote, N2).

Depuis l’après-guerre, les engrais azotés de synthèse (principalement nitrates et ammoniac) sont massivement utilisés en agriculture. Ils ont permis d’augmenter les rendements, mais leur usage excessif cause des dégâts environnementaux majeurs [1]. Ainsi, l’ammoniac en excès se volatilise dans l’air et est à l’origine de la formation de particules fines. De leur côté, les nitrates en excès sont emportés par les eaux de pluie, déséquilibrent les écosystèmes aquatiques et rendent l’eau impropre à la consommation. Aujourd’hui, la moitié de la France est classée « zone vulnérable », c’est-à-dire que ses rivières et ses nappes sont polluées par les nitrates [2].

L’Europe s’est attelée au problème, ce qui s’est traduit par la directive « nitrates » [3], un ensemble de mesures destinées à limiter la pollution de l’eau. La principale mesure vise à limiter l’utilisation d’engrais azotés quelle que soit leur forme. Elle est appliquée depuis 1994 dans les zones vulnérables. Pourtant, ses effets sur la qualité de l’eau restent peu visibles [4], tant dans les cours d’eau que pour les nappes, et chaque année, de nouvelles zones sont déclarées « vulnérables ».

Bilan « prévisionnel » contre bilan « comptable »

Pourquoi ? Pour le comprendre, prenons l’exemple du maïs. En vertu de la directive nitrates, le calcul de la quantité d’azote utilisable par hectare de maïs repose sur la méthode dite du bilan « prévisionnel ». Avec cette méthode, un hectare de maïs peut recevoir en moyenne 200 kg d’azote pour produire un rendement moyen de 100 quintaux de grains [5].

Mais si l’on effectue plutôt ce que l’on appelle un bilan « comptable », il est possible d’évaluer la quantité d’azote perdu sur cet hectare dans l’environnement. En effet, si un hectare de maïs reçoit 200 kg d’azote, que l’on estime que 100 kg sont prélevés à la moisson et que le stock total d’azote n’augmente pas d’une récolte à l’autre dans le système [sol+plantes] [6], c’est que 100 kg d’azote au moins sont « perdus » chaque année sur cet hectare.

Cet azote est perdu essentiellement sous la forme de nitrates qui, faute d’être utilisés par des plantes (notamment en début et en fin de cycle de culture), sont lessivés par les pluies hivernales et printanières. Ces nitrates en excès peuvent provenir des engrais ou de la décomposition de l’humus et sont le symptôme d’une gestion défaillante du cycle de l’azote dans le champ. Ainsi, des quantités d’azote équivalent à la moitié des engrais apportés se retrouvent dans les rivières et les nappes et expliquent que l’on y mesure des concentrations de nitrates aussi élevées que 50 mg/l [7].

Faire un bilan comptable de l’azote (apports, exports, variation du stock) à l’échelle du système entier (plantes et sol)

La pollution par les nitrates frappe surtout le nord et l’ouest de la France.

Un tel constat devrait inciter à diminuer la quantité d’azote apporté mais le bilan que nous venons de faire n’est pas utilisé dans la directive nitrates. La directive utilise principalement la méthode du bilan prévisionnel. Cette méthode établit un bilan non pas sur le système [sol+plantes] sur une année, mais uniquement sur le système [plante cultivée] pendant la période de culture (de mai à octobre pour le maïs). Ce cadrage occulte les pertes d’azote dans l’environnement. Sous une apparence de rigueur, la méthode du bilan prévisionnel masque l’essentiel, c’est-à-dire le fait que la moitié du « besoin » de fertilisation préconisé sert en réalité à compenser les fuites d’azote.

Un simple bilan comptable de l’azote (apports-exports-variation du stock) à l’échelle du système entier (plantes ET sol) sur une année complète permettrait d’évaluer les pertes et de les limiter efficacement. Cette mesure unique donnerait aux agriculteurs la possibilité de repenser par eux-mêmes leurs systèmes de culture. C’est à eux de trouver, en fonction de leur terroir, les bonnes associations de cultures qui permettent d’obtenir un couvert végétal continu et de retenir les nitrates [8]. Les agriculteurs ont à y gagner des sols plus riches en humus, donc moins sujets à l’érosion et retenant mieux l’eau, des cultures moins vulnérables aux aléas climatiques et à la pression des parasites, de substantielles économies d’intrants (engrais, pesticides) et une réhabilitation de leur profession. Tous les citoyens ont à y gagner des sols qui stockent du carbone [9], une moindre contamination par les pesticides, une biodiversité et des rivières en meilleure santé, une eau potable sans traitements coûteux. Ce qui est en jeu ici c’est le modèle agricole dans son ensemble et son basculement vers l’agroécologie.



[1Détaillés par exemple par Claude Aubert : « Les engrais, providence devenue poison », Le Monde diplomatique, décembre 2018.

[2Sont considérées comme polluées par les nitrates les eaux dont la concentration en nitrates dépasse 50 mg/l. Ce seuil est aussi le seuil de potabilité de l’eau. Les zones vulnérables correspondent aux zones polluées ou susceptibles de l’être (c’est-à-dire dont la concentration en nitrates est supérieure à 40 mg/l, selon le décret du 5 février 2015 relatif à la désignation et à la délimitation des zones vulnérables).

[3Directive no 91/676/CEE du 12 décembre 1991.

[4MAAF-MEDDE-OIEau, décembre 2015 : Évaluation environnementale du projet d’arrêté modifiant le programme d’actions national relatif à l’application de la directive 91/676/CEE dite directive « nitrates »

[5Calcul réalisé à partir de l’arrêté du 23 décembre 2015 établissant le référentiel régional de mise en œuvre de l’équilibre de la fertilisation azotée pour la région Aquitaine modifié par l’arrêté du 3 octobre 2016. Valeur moyenne obtenue pour les différents types de sols de la région à partir des hypothèses suivantes : maïs grain irrigué avec un objectif de rendement de 100 quintaux/hectare, précédent identique (maïs grain irrigué), pluviométrie moyenne de 450 mm sur la période de lessivage, besoin d’irrigation moyen de 200 mm d’eau prélevée en sous-sol, pas de culture intermédiaire, coefficient apparent d’utilisation de l’engrais pris égal à la moyenne des valeurs indiquées pour le stade avant 4 feuilles et après 4 feuilles, soit 0,7. Noter que cette valeur de 196 kg/ha ne comprend pas l’azote minéral contenu dans l’eau d’irrigation, qui s’élève à 18 kg/ha.

[7Pour notre hectare de maïs, une partie de l’azote est perdue par volatilisation au moment de l’application. Mais ces pertes dépassent rarement 10 % des apports pour des engrais minéraux, soit 20 kg d’azote par hectare. L’essentiel de l’azote excédentaire est lessivé par les eaux de pluie et se retrouve dans les nappes et les rivières. Si 80 kg d’azote par hectare sont lessivés par 360 mm de pluie chaque année (valeur moyenne des pluies efficaces en France pour la recharge des nappes et des cours d’eau, on obtient une eau de ruissellement et d’infiltration chargée de 97 mg/l de nitrates (1 g d’azote est égal à 4,4 g de nitrates). Comme 50 % du territoire en moyenne est cultivé, les nitrates sont dilués de moitié dans les eaux totales. On obtient une concentration finale de 50 mg/l environ, ce qui est observé dans les zones vulnérables.

[8La revue Techniques culturales simplifiées rapporte de nombreuses expérimentations réussies de cultures associées.

[9En quantités significatives pour lutter contre le changement climatique, voir l’initiative 4 pour 1000.


Lire aussi : Pollution par les nitrates : le gouvernement publie un décret laxiste

Source : Courriel à Reporterre

Photo :
. chapô : une remorque avec des sacs d’ammonitrate, un engrais azoté, en Grande-Bretagne en août 2018. Geograph (Tim Heaton/CC BY-SA 2.0)
. carte : Terres et rivières

- Dans les tribunes, les auteurs expriment un point de vue propre, qui n’est pas nécessairement celui de la rédaction.
- Titre, chapô et intertitres sont de la rédaction.

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