Lors de l’application d’un produit phytosanitaire, une partie est disséminée dans l’environnement du fait des dérives, de la volatilisation…. Des phénomènes de lessivage, de percolation et de redistribution peuvent aussi participer à la diffusion dans le sol et les eaux du produit. Quels sont les facteurs clés d’une contamination et comment peut-on la limiter ?

Les molécules utilisées dans la protection des vignes sont réparties en deux familles : les molécules contenant un métal (soufre, cuivre) et les molécules organiques de synthèse. Chacune de ces familles suivent un processus de contamination des sols et des eaux différent. Pour évaluer ces contaminations, il est indispensable de considérer sur le long terme le comportement des molécules (accumulation, fixation, dégradation) et le processus de contamination suivi, tous deux étant fortement dépendants des conditions variables dans le temps (climat, doses, pratiques).
La mise en place d’un observatoire de recherche en environnement (ORE OMERE) permet de comprendre sur le long terme les évolutions de la contamination des sols et des eaux en milieu viticole et d’entrevoir les facteurs clés de contamination pour une molécule métallique ou de synthèse. Les travaux présentés lors de la 9eme journée scientifique vigne et vin à Montpellier en mars dernier ont pris l’exemple du cuivre et du diuron, désherbant aujourd’hui retiré du marché.

Que savons-nous de la contamination des sols par le cuivre ?

La majorité du cuivre appliqué se retrouve à terme dans le sol. En moyenne, on considère pour ce type d’application que 60 % du produit atteint réellement la cible lors de l’application, 10 % va directement au sol et 30 % dans l’atmosphère. Bien sûr, cela dépend des conditions de traitement, du stade de végétation et du type de pulvérisation. De plus, sur toute la saison de protection, 1/3 du produit atteindrait le sol en raison des phénomènes de lessivage.
Le cuivre s’accumule à la surface du sol car les flux d’exportation sont faibles. Ainsi les sols viticoles étudiés présenteraient des teneurs en cuivre 10 fois supérieures à celles naturellement présentes dans le sol. Les observations montrent que la disponibilité du cuivre est variable selon les caractéristiques du sol et des organismes présents. Sur sol acide, sa disponibilité est maximale mais l’augmentation du pH à proximité des racines la diminue.
Sur sol calcaire, elle est faible mais le cuivre induit des phénomènes de chlorose ferrique en se substituant au fer. Une contamination chronique des eaux de surface a été constatée dans le cadre de cet observatoire. Elle ne présente pas de saisonnalité comme la contamination par les molécules organiques de synthèse car elle est consécutive à une accumulation importante dans le sol. Le transfert du cuivre dans les eaux dépend des caractéristiques des évènements de pluie et d’érosion.

Pour rappel, la limite d’utilisation du cuivre est de 6 kg de cuivre métal par ha et par an sur une moyenne de 5 ans et des essais ont été menés dans le Val de Loire pour réduire les doses de cuivre. Par ailleurs, l’Université de Nantes travaille sur la mise en place d’un projet de recherche sur la dépollution des sols : celui de cultiver de l’avoine, plante accumulatrice, pour extraire le cuivre et l’utiliser dans l’alimentation animale pour contrer les carences.

Un processus de dégradation différent pour les molécules organiques

Les mesures de diuron dans le cadre de l’observatoire n’ont pas mis en avant d’accumulation significative dans le sol car le processus de dégradation est différent de celle des molécules métalliques comme le cuivre.
Le diuron se dégrade, par l’activité des micro-organismes, rapidement dans les premiers mois suivant l’application en d’autres molécules, qui, elles, peuvent entrainer des pollutions. Les mesures réalisées sur la parcelle expérimentale durant 7 ans montrent que les concentrations de diuron dans les eaux de ruissellement dépendent de la teneur en diuron du sol et qu’elles diminuent en parallèle de celles dans le sol. Les caractéristiques des évènements pluvieux jouent également un rôle dans la variabilité des concentrations : de fortes pluies entrainent une extraction plus forte de diuron vers les eaux de ruissellement. Les fossés et les pratiques d’entretien comme l’enherbement favorisent le piégeage de ces molécules. Le choix des produits en fonction de leur impact environnemental permet aussi de limiter la contamination du sol et des eaux.