Sciences et Avenir – Septembre 2007

ECOLOGIE

Nitrates : la France bientôt condamnée

Les agriculteurs bretons ont fait des efforts. Mais certaines rivières affichent toujours des taux trop importants de nitrates. L'Europe assigne en justice le gouvernement français pour n'avoir toujours pas réglé ce problème.

De nouveau épinglée ! La Commission européenne vient de traîner en justice une multirécidiviste : l'agriculture bretonne. A cause d'elle, neuf rivières de la région présentent toujours des teneurs en nitrates supérieures au taux réglementaire de 50 milligrammes par litre (mg/ 1), alors que la directive sur la protection des eaux de surface date de... 1975 ! L'amende encourue est de 28 millions d'euros, assortie d'une astreinte journalière de 117 882€. Le nouveau ministre de l'Ecologie, du Développement et de l'Aménagement durables, Jean-Louis Borloo, s'agite. En vain : la condamnation est probablement inévitable.

Toute l'histoire récente du dynamisme rural de la Bretagne se résume dans cette « mise en examen ». Une machine agricole lancée à toute vapeur est en train de rentrer dans le mur. Les milieux naturels crient grâce, le littoral est saturé d'algues, et les Bretons sont obligés de boire de l'eau en bouteille. Les efforts - réels malgré tout- des agriculteurs pour réduire les flux de nitrates (des dérivés de l'azote contenus dans les engrais chimiques ou le lisier) qui se déversent dans les rivières sont vraisemblablement insuffisants. Il va falloir réfléchir au modèle en vigueur depuis des décennies. Depuis la fin de la Seconde Guerre mondiale, la Bretagne est passée d'une agriculture familiale quasi autarcique à une puissante industrie aux méthodes de production intensives. Sur des sols pourtant pauvres et acides, la région assure 21 % de la production française de lait, 31 % de celle de volailles, 15 % de celle de viande bovine et 56 % de celle de porc. Le secteur emploie 7% de la population active de la région (moyenne nationale : 3 %). Les élevages hors sol se sont multipliés et les cultures de maïs et de blé ont remplacé les prairies pour pouvoir nourrir cette multitude d'animaux. Résultat : « En 1970, en moyenne, les sols bretons recelaient naturellement, par dégradation de la matière organique 60 kilos d'azote par hectare, résume Pierre Aurousseau, président du Conseil scientifique de l'environnement de Bretagne (CSEB) et professeur à  l'Agrocampus de Rennes. La majorité des bassins versant sont aujourd'hui à des teneurs de plus de 600 kilos par hectare. » Cette croissant vertigineuse s'expliquerait par les habitudes du paysan breton, plus éleveur qu'agriculteur. Peu confiants dans leurs connaissances agronomiques, les exploitants auraient tendance à pousser les doses d'engrais chimiques pour assurer de bons rendements.

Bassins versants dépassant la norme européenne

Les neuf bassins versants dépassant la limite autorisée de teneur en nitrate (50 mg/l) sont tous situés en Bretagne Nord, dans les régions de maraîchage et d'élevage intensif. Ces teneurs élevées trahissent la persistance de mauvaises habitudes dans l'épandage de lisier et l'utilisation des engrais chimiques. Dans les bassins où les agriculteurs ont joué le jeu, le nitrate dans l'eau a rapidement diminué.

La multiplication des animaux a logiquement augmenté les flux de déjections. La Bretagne produit actuellement autour de 230 000 tonnes de lisier. Les bovins en rejettent plus de la moitié, contre 60 000 tonnes pour les porcs et 40 000 tonnes pour les volailles. A ces masses importantes, il faut ajouter les apports en engrais chimiques. On estime qu'actuellement, de 90 000 à 140 000 tonnes d'azote minéral issu de la pétrochimie sont épandus sur les terres. La fourchette est large car la filière agricole ne brille pas par sa transparence. On sait seulement avec certitude que les coopératives en vendent beaucoup moins qu'autrefois. En 1988, 220 000 tonnes avaient été livrées.

Le nitrate est un minéral qui se dissout facilement dans l'eau. Si le temps est sec, il reste dans le sol à disposition des plantes et des micro-organismes qui en ont besoin pour leur croissance. S'il pleut, et s'il n'y a pas de plantes pour le fixer, il se combine à l'eau et part à la rivière. On retrouve des teneurs élevées en nitrate dans l'eau quand les terres sont à nu l'hiver et quand il y a dans le sol plus de nitrate que ne peuvent en assimiler plantes et bactéries. Le tout arrive à la mer. En 2000, Pierre Aurousseau a calculé qu'en moyenne, la Bretagne rejetait dans l'océan Atlantique Nord 3700 kilos de nitrate par kilomètre carré et par an. Un fleuve comme l'Elorn en a même rejeté 9500 kilos. Le flux breton est deux fois supérieur à ceux des bassins de la Seine, du Rhin et de l'Elbe réunis, six fois plus important que celui du Mississippi ou de l'Amazone. Il y a bien une triste exception bretonne de pollution du milieu marin.

Comment les nitrates migrent dans les rivières
Les nitrates (N) épandu en excès ont un seul véhicule, l'eau. Après qu'ils se soient liés à l'oxygène, NO, atteint les rivières soit par ruissellement de surface, soit en s'infiltrant à travers les sols dans les nappes phréatiques associées aux rivières. En zones humides, la molécule forme le protoxyde d'azote ou azote nitreux (N20), qui rejoint l'atmosphère : c'est un gaz à effet de serre au pouvoir réchauffant 296 fois supérieur à celui du C02.

 En 2001, le programme Bretagne Eau pure, qui regroupe les pouvoirs publics, les organisations agricoles et les association de défense de l'environnement, a estimé que les agriculteurs déversaient tous les ans un excédent de 80 000 tonnes d'azote provenant
des déjections animales et de 30000 tonnes d'azote minéral issu de la pétrochimie. 104 cantons sur 187 étaient en zone d'excédent structurel (ZES), c'est-à-dire que la production de lisier était supérieure aux possibilités d'épandage sur les terres agricoles. 86 % des élevages porcins étaient situés en ZES. Chaque hectare de surface cultivable recevait en moyenne 188 kilos à l'hectare, quand la limite était de 170 kilos. Fort de ces constats, un plan de réduction a été mis en place. Sur le papier, c'était assez facile.

Les pluies récentes lessivent les sols et aggravent la pollution

Les techniques agronomiques sont bien connues. Les programmes de maîtrise des pollutions d'origine agricole (PMPOA) financent, en majeure partie sur fonds publics, la mise aux normes des bâtiments d'élevage et le confinement des effluents. La culture hivernale de plantes qui piègent le nitrate dans le sol est subventionnée. Les plans prévisionnels des fumures (PPF) calculent pour chaque parcelle les besoins selon le stock de nitrate déjà présent dans le sol et le type de culture. En cinq ans, 338 stations d'épuration dédiées aux seuls élevages porcins ont été construites, car l'effort a porté principalement sur les lisiers qu'on a tenté de traiter en épurant l'eau et en exportant la matière organique hors de la région sous forme de compost. « L'agriculteur breton a fourni les efforts environnementaux les plus importants de toutes les régions françaises», assure Joseph Ménard, président de la chambre d'agriculture d'Ille-et-Vilaine.

Le bilan dressé en 2000 est malgré tout extrêmement mitigé. 26 000 tonnes de lisier seulement ont suivi une filière autre que l'épandage, tandis que les ventes d'azote minéral n'ont baissé que de 10 000 tonnes par an en moyenne, C’est à peine la moitié des objectifs que s était donnés le plan Bretagne Eau pure. Pourtant, sur le terrain, la situation s'est améliorée. Alors que 37 bassins versants étaient en dépassement en 2000, ils ne sont plus que neuf en 2006. Peu d'efforts, beaucoup de résultats ? La réalité est moins glorieuse. Selon une étude du CSEB sur 39 bassins versants, les mesures agronomiques de réduction des apports d'azote ont permis une amélioration de la situation sur cinq rivières, de faibles signes de progrès mais à confirmer dans 18 autres, une situation inchangée pour 14 et une dégradation dans deux bassins versants. Dans l'ensemble, la réduction des apports n'apporte qu'une stabilisation de la situation. Et les résultats sont très contrastés d'une région à l'autre.

Cela tient beaucoup à la géologie. Les rivières drainant des régions granitiques de ruissellement avec des nappes souterraines peu importantes voient l'eau passer très rapidement. Aussi, toute réduction d'engrais se mesure immédiatement. Sur des terrains poreux, l'eau pénètre dans le sol et y entraîne le nitrate pour un voyage long de plusieurs années ! Celui qui réapparaît a été épandu plus de dix ans auparavant.

Du lisier et des algues
L’épandage des lisiers en automne et au printemps permet de se débarrasser d'une partie des lisiers. Mais l'excès de nitrates provoque des proliférations d’algues, comme dans l'estuaire de la Rance

Epuration moderne
Les gros élevages se sont dotés de stations d'épuration modernes. Certaines de ces 338 unités pourraient traiter les eaux de villes de 10 000 habitants. Sans résoudre le problème des excédents de lisier.

 Cela tient aussi à l'histoire des exploitations. Les bassins versants exploités intensivement depuis des décennies ont un stock de nitrate dans le sol plus important que les endroits qui sont restés en prairie plus longtemps. Les micro-organismes ont assimilé en effet ce nitrate et l'ont stocké durablement. Les sols bretons recèleraient donc entre 500 000 et un million de tonnes retenues par la vie microbienne des sols. « Pour mieux mesurer les flux entrant et sortant, nous avons choisi trois bassins versants où nous avons croisé l'occupation agricole des sols avec les déclarations d'épandage de fertilisants et les conditions climatiques », raconte Patrick Durand, chargé de recherche à l'Inra de Rennes. Sur ces bassins versants du Frémeur, du haut Gouessant et de l'Horn, la baisse de la pression polluante, étudiée par modélisation, est rapide et incontestable. » Beau résultat, auquel il faut apporter un bémol de taille : les apports en nitrate restent malgré tout bien trop importants pour le milieu naturel.

Ces résultats sont par ailleurs partiellement anéantis par la météo. Si les acteurs de Bretagne Eau pure ont pu se réjouir du passage de 28 bassins versants en dessous du seuil de 50 mg/l, c'est parce que le ciel a beaucoup aidé : « Entre 2001 et 2005, la Bretagne a connu un déficit de pluie extrêmement important, explique Pierre Aurousseau. Le nitrate n'a donc pas été entraîné par son véhicule préféré, l'eau » Le printemps 2006 pluvieux et surtout une année 2007 particulièrement arrosée est en train de tout mettre par terre. Les teneurs remontent partout, et il est très vraisemblable que des bassins stabilisés vont repasser au-dessus de la norme de 50 mg/l et rentrer de nouveau dans le contentieux européen. Ce devrait être le cas d'au moins une dizaine de cours d'eau dont le Goyen, l'Oust, l'Airon, le Couesnon, le Leff. Ce phénomène physique naturel ne va pas améliorer les affaires de la France devant la Cour européenne de justice. Cela montre bien l'équilibre fragile dans lequel se trouvent les eaux superficielles bretonnes. Puisqu'il est désormais prouvé qu'une baisse de la pression polluante est très rapidement visible dans la qualité des eaux, les chercheurs considèrent que les efforts actuels ne sont pas à la hauteur des enjeux. Et ils demandent aux agriculteurs de réduire encore les apports en nitrate en passant de 170 à 140 kilos d'azote à l'hectare. Un plafond considéré par les exploitants bretons comme portant atteinte à leur viabilité économique.
 

140 kilos à l'hectare
Le 26 juin, des tracteurs ont bloqué les routes près de Saint-Brieuc pour protester contre la directive Nitrate. Selon les agriculteurs, la norme de 140 kg d'azote à l'hectare menace la viabilité de leurs exploitations. 

Rivières sous surveillance
L’Ic fait partie des rivières dont la teneur en nitrate dépasse les 50 mg/l. Très surveillés, ces petits cours d'eau sont les chemins naturels des lessivages d'engrais vers la mer. Leurs eaux ne peuvent plus être utilisées pour un usage alimentaire humain.
 

Testez votre eau
Les tests permettant de connaître la teneur en nitrate de l'eau du robinet sont aujourd'hui couramment disponibles. Les informations sont désormais plus précises et complètes.

« C'est une valeur qui ne signifie rien, nous n'épandons pas du nitrate pour le plaisir mais pour assurer nos rendements, rétorque Joseph Ménard. Nous faisons d'autant plus attention que le coût de l'engrais chimique a fortement augmenté.» A moins qu'ils ne se tournent vers l’agriculture biologique qui ne tolère que les apports en lisier et refuse les engrais chimiques, les agriculteurs bretons devraient continuer à utiliser le nitrate. « On ne peut s'en passer si l'on veut garantir les rendements, surtout en blé, confirme Ber­nard Nicolardot, chercheur spécialiste de la fertilisation azotée à l’Inra. Mais l'on sait très bien désormais calculer les teneurs en azote du sol et les besoins de la plante tout au long de sa croissance, ce qui permet de lui apporter l'essentiel. » Brandi sur les tracteurs des manifestations de juin 2007, ce chiffre de 140 « unités d'azote » par hectare n'est pas une valeur universelle. Les bassins versants ont des compositions de sols très différentes, des histoires agricoles diverses. Les besoins sont donc très différents entre deux parcelles. Mais il montre de façon très pédagogique l'effort qu'il reste à accomplir pour retrouver une situation « normale ». Pour Pierre Aurousseau, « on peut produire à 140 kg/ha surtout sur des bassins où le sol contient déjà plus de 100 kilos de nitrate à l'hectare stockés dans le sol. C'est en tout cas une mesure à tester ». Le CSEB déplore donc que les efforts accomplis ne soient pas suffisants et note même de fortes résistances dans le monde agricole.

Le monde agricole fonctionne en circuit fermé

Dans certaines rivières, la teneur en nitrate ne bouge pas, voire augmente, ce qui trahit une faible pénétration des bonnes pratiques de fertilisation. Sur les trois bassins versants modélisés, le Conseil noie ainsi que c'est sur l'Horn, où les enjeux sont les plus importants, que la baisse de la pression polluante est la plus faible. Le monde agricole reste partiellement hermétique aux demandes des autres catégories de la population et continue pour une bonne part de fonctionner en circuit fermé, avec une filière d'approvisionnement en semences, pesticides et engrais qui est la même que celle qui achète le produit fini : porc, volaille ou blé. Les plans prévisionnels de fumure sont ainsi la plupart du temps réalisés par des techniciens des grosses coopératives et industries bretonnes de l'agro-alimentaire. Le CSEB recommande donc de distendre ces liens trop étroits et notamment de confier les PPF à des structures indépendantes.

Peau bleue et marées vertes

Prolifération d'algues sur la plage de Bréhec (Côtes-d'Armor).

Au fait, pourquoi traquer le nitrate ? Et pourquoi un seuil de 50 mg/l ? Eteinte aujourd'hui, la polémique a fait rage tout au long des années 1990 autour de la toxicité des nitrates et de la norme de potabilité de l'eau. Aujourd'hui, il n'y a plus de discussion. Dans l'organisme, le nitrate absorbé se transforme en nitrites. Si la présence de nitrites est trop importante, deux grands effets sont constatés. D'une part, l'hémoglobine est altérée et perd de sa capacité à transporter l'oxygène, ce qui provoque une cyanose. La peau prend une teinte bleutée, la respiration devient difficile, il peut même survenir une asphyxie. D'autre part, les nitrites sont responsables d'une inflammation du tube digestif, notamment chez le nourrisson. Ces pathologies ont disparu dans les pays développés du fait du respect des normes de potabilité. Le seuil de 50 milligrammes par litre provient d'études épidémiologiques effectuées aux États-unis autour des années 1940. Il a été déterminé sur la base de la sensibilité des populations les plus exposées, les bébés et les personnes âgées : « Nous absorbons naturellement du nitrate à travers les légumes, explique le Dr Alain Baert, médecin au centre anti­poisons de Rennes. Les nitrites sont essentiels pour l'équilibre du corps, à condition que les doses ingérées soient raisonnables. La surveillance des teneurs en nitrate de l'eau potable est le seul moyen de mesurer et de réguler ces apports. *
Les effets sur le milieu naturel sont autrement spectaculaires. Les apports en nutriments provenant du lessivage des terres agricoles sont ingérés par les algues, principalement des chlorophycées du genre Ulva. Ces « marées vertes » font l'actualité des côtes bretonnes depuis des décennies : « Contrairement à l'eau douce, où la faible quantité de phosphore limite les proliférations alguales, en mer, c'est au contraire l'absence de nitrate qui inhibe la croissance des algues, précise Alain Menesguen, de l'Ifremer Brest. Le déversement de nitrate provoque des blooms d'algues spectaculaires. » Outre qu'il entraîne un déséquilibre massif de l'écologie des eaux littorales, ce phénomène est également une calamité économique. En polluant les plages, il met à mal le secteur touristique. Les communes sont contraintes de déployer d'importants moyens pour traiter ces masses importantes. En moyenne, tous les ans, entre 50 000 et 70 000 mètres cubes d'algues sont collectés pour être incinérées ou épandues sur les terres. Ce travail de Sisyphe coûte environ 500 000 €. Depuis 2002, le Centre d'études et de valorisation des algues de Pleubian (Côtes-d'Armor) pilote un programme de recherche sur les moyens permettant de limiter les proliférations d'algues le long des côtes bretonnes.