Pollution des nitrates

 

1°) Histoire des nitrates.

 

Formule : NO3-. Il est découvert par Lavoisier au XVIIIème. Il est tout d’abord à la base des explosifs ; TNT ou dynamite. Lavoisier a participé à cette utilisation.

Agriculture : en 1840, un allemand (Liebig) démontre que les éléments minéraux contenus dans le sol nourrissent la plante. Parmi eux les nitrates jouent un rôle capital, il faut donc compenser les prélèvements sur la Terre par des ajouts.

C’est le début de l’union chimie et agriculture. Les nitrates sont importés d’Amérique du Sud pour, tout d’abord : l’Angleterre. Rapidement cela devient un réel enjeu économique : 500000 tonnes pour la seule Angleterre en 1860.

Selon le physicien William Crookes, la gestion des engrais azotés constitue une « question vitale pour le progrès de l’humanité dans un avenir très rapproché », permettant notamment d’éviter la défaite de la « race Caucasique » face à d’autres civilisations non dépendantes du pain et donc du blé. Il conclut : « C’est le laboratoire qui sauvera l’humanité de la famine. ».

Pourtant d’autres agronomes du XIXème ont une attitude plus modérée : selon eux les nitrates se régénèrent en quantités suffisantes dans le sol grâce aux bactéries pour devoir l’enrichir. Les progrès à apporter se situent plutôt dans l’équipement.

Ce conseil dans un monde encore rural est resté longtemps écouté : le prix de production des nitrates est encore trop cher (on le fabrique en combinant l’azote et l’oxygène contenus dans l’air : procédés de fabrication coûteux).

Mais à partir du début du XXème, la montée des conflits mondiaux engendre une plus forte demande pour les explosifs et ainsi des progrès de fabrication importants (guerre 14-18), notamment en Allemagne (une usine produit 8700 tonnes par an en 1913).

A la fin de la « der des der », les nitrates désormais excédentaires deviennent l’objet d’une propagande de l’état pour inciter l’agriculteur à en utiliser. Le paysan breton, traditionnel, utilise pourtant encore de préférence des engrais organiques : fumier, goëmon (poisson).

Le même phénomène après la fin de la seconde guerre mondiale, provoquera la véritable ascension des nitrates synthétiques : l’industrie de guerre américaine libère un surplus énorme de nitrates. La France et l’Europe, à bout de souffle à cause de la guerre certaine ment la plus meurtrière et coûteuse de l’histoire, ressent alors le besoin de reconstruire les villes ce qui nécessite plus de main d’œuvre et en même temps nourrir une population sans cesse grandissante. Dans la lancée des « trentes glorieuses », les nitrates connaissent donc un essor, rendement oblige.

La mauvaise maîtrise de ce produit encore mal connu est dans le même temps à l’origine de la plus grande catastrophe industrielle de l’histoire après Bhopal : l’explosion du navire français chargé de nitrate d’ammonium « Liberty Ship Grandcamp » : un feu se déclare dans la cale, des curieux s’attroupent puis c’est soudain l’explosion : le navire est pulvérisé, une ancre est retrouvé à 3 km. Le bilan : 600 morts et 3000 blessés.

 

Images : http://www.local1259iaff.org/disaster.html : (site anglais)

  Juste avant l’explosion.

 Ground zero on other side of fire and smoke.

 

  De nombreux parkings dévastés.

 

2°) La pollution par les nitrates.

C'est une pollution qui se réalise tout d’abord principalement par les nitrates « minéraux » puis ensuite également par les nitrates d’origine animale. Chaque année un million de tonnes de nitrates sont rejetés par les déjections animales pour la seule Bretagne, et la même quantité répandue sous forme d’engrais azotés. Ce nitrate va plus ou moins directement dans l’eau : ainsi, 570 000 tonnes de nitrates ont été trouvés sur les côtes en 1999. Les effets économiques et écologiques sont dévastateurs.

Les autorités compétentes en la matière masquent trop souvent les résultats ( la DDASS).

Des organisations indépendantes sont donc obligées d’obliger leurs propres mesures : ainsi en 1992 Que Choisir envoyait un test à nitrates dans chacun de ses magasines : le résultat montrait qu’en Bretagne une mesure sur deux dépassait le seuil de la norme : 50 mg/l.

Le cycle des nitrates.

Un test de "que choisir" (1993) a permis de mettre en évidence cette pollution, trop souvent masquée par les autorités : un test a été placé dans chaque magasine. Les lecteurs qui ont répondus ont ainsi pu mettre en évidence une  carte de France de la concentration en nitrates dans les cours d’eau.

L’expérience montre que de nombreuses personnes non branchées sur le réseau local consomment en fait une eau très fortement polluée sans le savoir (ex : des agriculteurs qui se servaient pour leur consommation d'un puis qui présentait un taux de 300mg/l.)

La France est donc pourchassée en justice par l’Europe.

Elle est obligée de dépolluer certaines rivières mais au bout d’un moment le taux limite est lui-même dépassé : la rivière est abandonnée, l’eau utilisée est ramenée d’une autre rivière.

La pollution a pour origine une grande part d’engrais minéraux synthétiques, mais la part la plus importante est due au lisier : 55%. En effet le lisier de toutes les grandes exploitations de volailles et de porcs est répandu sur le sol pour les cultures.

Ce fumier constitue une source considérable de pollution : les déjections de tous les porcs et volailles bretons équivalent à celles de tous les français.

Cette pollution a un cout : celui entre autres des usines de dénitratation (1.2, milliard de francs), aussi celui des différents plans de limitation de la pollution : le PMPOA : le plan de maîtrise des pollutions d’origine animale : 14 milliards d’euros. Et pourtant la pollution continue d’augmenter, même plus que les chiffres officiels : dans de nombreux cours d’eau considérés comme perdus, les mesures ne sont plus effectuées (zone légumière du nord).

 

L'exemple en Angleterre de la gravité de la pollution.

 

 

Les zones vulnérables aux nitrates (avec un taux dépassant la norme européenne) couvrent 68% du pays, et c'est un chiffre qui comme le montre la carte, empire. On voit bien que le coeur de la zone se situe dans le centre du pays, qui ne concentre pas beaucoup de population mais où l'agriculture est très présente.

 

3°) Des nitrates dangereux pour la santé.

Par ailleurs l’Europe fixe un taux recommandé au-delà duquel les nitrates peuvent avoir un effet dangereux pour la santé de 25mg/l. Il faut rappeler que dans un environnement sain, l’eau de surface n’en contient pas plus de 5 ou 6mg/l. Ce taux n’est respecté que dans 2% des captages réalisés. Pour donner une idée de l’état de cette pollution en France, on peut donner les chiffres locaux (nous sommes dans une des régions les moins polluées de France) : à Romans-sur-Isère d’après la DDASS le taux de nitrates dans l’eau est de 29mg/l.

Ce qui est en fait nocif pour l’humain et pour les animaux : ce sont les nitrites et les nitrosamines.

Le cycle de l'azote.

 

1ère maladie : La méthémoglobinémie.

Les nitrites transforment l’hémoglobine du sang en méthémoglobine : celle-ci ne peut plus transporter les dioxygènes : la personne meurt asphyxiée.

Il y a eu 3000 cas humains dans le monde, dont plusieurs mortels.

Les nourrissons sont les plus touchés par la maladie : de par leur faible protection enzymatique, la faible acidité de leur estomac et la présence d’une hémoglobine foetale très oxydable. On voit apparaître des troubles cardiaques, neuropsychologiques er cardiaques.

Le premier cas est apparu tout de suite après le début de l’essor des nitrates en 1945 ; MAIS DANS la France le nombre de sac est limité du fait de l’important développement (de la médecine.

La seule solution, dans les régions polluées de Bretagne, est aujourd’hui d’acheter de l’eau minérale pour les nourrissons.

 

2ème maladie : Le cancer

Des recherches récentes (années 90) ont mis en évidence les effets nocifs des nitrates sur l’estomac, pouvant provoquer jusqu’à un cancer de l’estomac.

Cette découverte vient corréler l’important nombre de cancers de l’estomac dans des régions à forte concentration en nitrates : le Finistère ou le Japon.

L’élément azote devient cette fois-ci nocif lorsqu’il adopte la forme de la nitrosamine CNO.

De nombreuses expériences sur des mammifères confirment cette donnée : ceux-ci (y compris les primates) sont touchés au niveau de nombreux organes.

 

4°) Des nitrates dangereux pour l’environnement.

Les effets nocifs des nitrates ne se traduisent pas seulement par leurs effets néfastes sur la santé humaine mais aussi par des conséquences écologiques dramatiques.

Ø      Par exemple, le premier effet de l’infiltration des nitrates dans l’eau est la disparition d’une espèce de moules perlières vivant dans l’eau douce de la seule Bretagne. La population est passée de quelques millions d’individus au début du siècle dernier à aujourd’hui seulement 3000, plaçant ainsi l’espèce au rang de protégée car en voie de disparition.

Les mytiliculteurs constatent : depuis l’introduction de nitrates en Bretagne, les larves des moules, fragiles, n’arrivent plus à de reproduire (taux maximum accepté : 5mg/L).

Ce n’est pourtant pas là l’impact le plus fort de la pollution par les nitrates.

 En effet c’est quand les nitrates arrivent dans l’océan que se font les plus gros dégâts.

 

Ø      En effet, la Bretagne, qui a longtemps connu pour seule importante pollution celle des marées noires, connaît depuis une trentaine d’années celle des marées vertes. C'est le problème de l'eutrophisation : c'est l'enrichissement de l'eau en matières riches en nutriments aboutissant à la croissance de végétaux indésirables. 

C’est le problème de la croissance massive des algues appelées « ulve » : celles-ci n’ont besoin que de deux éléments pour leur croissance : la lumière et les nitrates. Les excès de nitrates lui permettent de se développer de façon extrêmement importante, à tel point que de véritables marées d’algues viennent désormais se déposer sur les baies. Là, elles se décomposent, libérant un gaz extrêmement nocif : le sulfure d’hydrogène. Son odeur d’œuf pourri peut devenir très envahissante et gênante pour les populations locales.

Ainsi, les municipalités sont obligées de créer des décharges illégales d’algues en les dégageant au tractopelle. Il n’existe encore pas beaucoup de lieux destinés spécialement au traitement de ces algues (seulement deux).

Des milliers de tonnes d’algues (selon l’IFREMER, 200000 tonnes en 1994) sont ainsi transportées dans l’arrière-pays où elles contaminent ainsi à leur tour les nappes phréatiques.

Certaines zones de bord de mer sont ainsi désertées.

 

Ø      Un autre des nombreux moyens par lesquels les engrais azotés polluent est celui du rejet dans l'air de l'oxyde nitreux.

Les tas de fumier non protégés ainsi que tout engrais non incorporé dans la terre rapidement en dégagent beaucoup. C'est un important gaz à effet de serre qui contribue aux changementx climatiques. On constate dans certains cas que jusqu'à 20% de la teneur en azote de l'urée peut être perdue par évaporation.

 

5°) Ce que l'on peut faire afin de limiter cette pollution

 

 Dans tous les pays industrialisés, la gestion de la pollution par l'agriculture est devenue primordiale. Partout de nombreux plans sont adoptés afin de limiter cette pollution. On remarque que les 80% du budget européen sont consacrés à l'agriculture. La législation européenne oblige chaque état membre à établir des codes de bonnes pratiques agricoles, que les agriculteurs peuvent suivre sur une base volontaire.

En Angleterre par exemple, de nombreux plans sont mis en place pour encourager les agriculteurs à être plus respectueux de l'environnement.

C'est la mission que s'est fixée l'équivalent de notre ministère de l'agriculture en Angleterre, menant de front un travail de recherche et de prévention, très difficile car la pollution submerge progressivement le pays.

            1) En Angleterre.

 

 

Nous avons épluché les 125 pages d'un rapport en anglais spécifique de la DEFRA (Departement for Environnement ood and Rural Affairs), visant à protéger de l'agriculture l'eau, le sol et l'air (http://www.defra.gov.uk/farm/environment/cogap/pdf/cogap090202.pdf) :

Voici les principales mesures de protection à prendre que nous avons retenues :

>Il semble préférable, d'un point de vue économique autant qu'écologique, d'appliquer les excréments d'élevages aux terres agricoles.

Ceci doit être fait à des taux appropriés pour le bénéfice du sol et de la culture.

>Dans les zones vulnérables aux nitrates (NVZ), l'agriculteur doit respecter les règles qui limitent la quantité de fumier et d'engrais organiques.

> A certaines périodes de l'année l'engrais de doit pas être appliqué.

>Un plan de la ferme doit être dressé, en tenant compte des paramètres suivants :

          -la pente.

          -le type de sol.

          -la position des eaux de surface.

Les domaines et les parties de champs  où les engrais ne devront jamais être répartis seront marqués en rouge. Notamment, les engrais ne peuvent être appliqués à moins de 10 mètres des eaux de surface, des fossés; et pas à moins de 50 m d'une source, d'un puis ou d'un forage.

En orange (risque très élevé) et en jaune (risque élevé) seront marquées les zones où l'engrais peut être réparti avec une certaine précaution.

Les informations contenues dans ces plans doivent être disponibles afin qu'il puisse être consulté et connu par tous ceux qui ont une contribution avec l'entreprise : les consultants, le personnel, les entrepreneurs agricoles... 

 > L'agriculteur doit procéder avec méthode : il doit d'abord calculer la superficie minimale des terrains nécessaires à l'épandage de fumier de bétail en tenant compte du champ maximum de taux d'application de 250 kg d'azote total par hectare et par an. Il peut utiliser à cette fin des analyses de son fumier (des kits de poche de mesures de nitrates sont facilement trouvables).

Si il se rend compte que la superficie de son terrain ne suffit pas à écouler tut son stock de d'engrais organiques, alors l'agriculteur doit soit augmenter sa capacité de stockage, soit envisager de transférer le fumier ailleurs, dans une autre ferme par exemple.

Dans le cas d'une unité de production biologique, ceci ne peut pas être envisagé, il faut alors par exemple l'envoyer pour un usage dans une centrale électrique.

Il faut en tous cas éviter à tout prix d'amener  (comme cela se fait très souvent) d'amener ces engrais dans des décharges illégales.

> Le stockage du lisier ou du fumier : des exigences très strictes doivent être fixées en la matière : il faut posséder une capacité de stockage minimale proportionnelle à la taille de l'exploitation afin de faire face aux imprévus. Les citernes ne doivent en aucun cas posséder de fuite et être totalement imperméables. Le stockage à l'air libre est totalement inenvisageable : la pluie sur un tas de fumier entraînerait un lessivage bien trop important

> La quantité d'engrais à épandre est descendue de 250 à 170 kg par hectare pour les agriculteurs biologiques.

Mais l'agriculteur dans ses calculs doit tenir compte de toutes les sources de nutriments, y compris la richesse naturelle du sol en éléments nutritifs.

Il doit étudier le statut du sol et l'influence des précipitations.

Pour ceci il doit faire réaliser des mesures en laboratoire tous les 3 à 5 ans.

> L'analyse du fumier ou du lisier : l'agriculteur doit bien s'assurer d'analyser des échantillons représentatifs du fumier : il doit pour ceci bien mélanger le contenu des enceintes de stockage du lisier.

>Pour s'aider à établir le plan de gestion du sol, l'agriculteur peut s'aider d'un consultant, et est aussi tenu de lire les publications pertinentes (les nombreux codes de bonnes pratiques).

Ce consultant peut aider à observer le sol pendant et après une pluie et identifier les zones de mauvais drainage où le ruissellement et l'érosion pourraient se produire, y compris les passerelles routes et pistes. Afin de l'aider, l'exploitant doit enregistrer tous les problèmes ayant survenu tels que les mares, les endroits où la croissance est faible, etc.

Ce plan doit permettre de fournir des conditions optimales pour la croissance des cultures et de l'herbe, tout en minimisant le risque d'érosion. Il aide en outre à protéger la productivité de la terre à long terme. La gestion efficace de l'azote permettra aussi d'en réduire les pertes et dons de protéger l'environnement en réduisant les teneurs en nitrates et en ammoniac de l'eau et les émissions d'oxyde nitreux dans l'air.

>La gestion précise du moment d'épandage de l'engrais est aussi primordiale. Le lisier dit être incorporé dans la terre au plus tard dans les 6 heures qui suivent son épandage afin d'éviter trop d'émissions de gaz nocifs et le ruissellement. Les engrais ne doivent pas être appliqués si le sol est détrempé, inondé, gelé, couvert de neige... On peut éviter beaucoup de pertes en appliquant l'engrais peu avant une pluie attendue.

> Une couverture végétale doit être maintenue sur les terres le plus longtemps possible dans l'année. Elle permet de consommer les nitrates excédentaires et ainsi de limiter le lessivage. Si des cultures ont lieu au printemps, il faut par exemple planter début automne (sans bien sûr appliquer d'engrais). Le colza convient très bien car il laisse après la culture de l'azote qui pourra servir pour les cultures suivantes. Il ne faut pas appliquer d'engrais organique dans les 6 mois précédents les cultures. L'injection de paille dans le sol permet d'augmenter la teneur en matières organiques du sol. Dans certains cas toutefois la friche est possible pour laisser la faune se développer.

> Il faut également à tout prix éviter le processus de lessivage du sol (définition : c'est le processus par lequel les matières solubles sont retirées du sol par le drainage de l'eau qui les traverse.). C'est en effet lui qui est à la base de l'eutrophisation et de l'augmentation des teneurs en ammoniac de l'eau qui tuent les poissons, acidifient les sols, etc.

>Attention, car quand on réduit une forme de perte une autre augmente, ainsi il faut prendre en compte quand on incorpore le fumier dans le sol que si l'oxyde nitreux n'est pas parti dans l'air, alors il y en a d'autant plus dans le sol.

>Il faut aussi prendre en compte le fait que la quantité d'engrais nécessaire varie selon le type de culture, dépasser ces exigences augmente le lessivage et le gaspillage d'argent. Il faut prendre en compte les quantités d'azote fournies par les sols qui dépendent

          *du type de sol.

          *des précipitations.

          *des cultures précédentes (engrais déjà appliqués).

>La qualité de l'engrais est aussi à prendre en compte (cf première partie), il faut savoir si l'azote est disponible rapidement ou sur long terme pour les cultures.

Les engrais facilement disponibles ne doivent en effet être appliqués qu'en fin d'hiver ou début de printemps quand les cultures les utilisent de façon efficace, mais surtout pas en début d'hiver ou à l'automne. Ceci est particulièrement valable pour les endroits sablonneux où le risque de lessivage des nitrates est grand.

   
 >L'endroit d'épandage de l'engrais doit être délimité aussi précisément que possible, en conséquence l'équipement d'épandage doit limiter la projection de boues.

 

            2) Une mise en place d'une solution en Lorraine

L'eau française à la limite de la potabilité.

Une tentative d'amélioration en Lorraine depuis 1994 : au Rupt de Mad : grâce à la mobilisation de tous les acteurs. Depuis 1970 on avait constaté une multiplication par 3 de la teneur en nitrates.

Opération fertimieux : 2 moyens de réduire cette pollution ; utiliser moins d'engrais et répandre à un moment plus précis.

Moins d'engrais : tenir compte des nitrates naturellement produits par les bactéries contenues dans le sol. Il est temps d'ajouter des fertilisants quand le blé jaunit. Ceci a pour conséquence-30/100 d'engrais répandus.

De plus, le fumier est valorisé : il permet des économies de 40/100 d'engrais.

 

Moment de l'apport : il s'agit de répartir, de ne pas tout mettre au début. Permet d'éviter de gaspiller les fumiers.

 

De plus on a mis en place des « pièges à nitrates » : des cultures sur des champs normalement en jachère afin de pomper les nitrates excédentaires en plantant par exemple du colza.

 

 

Résultat : une diminution de 30 à 15 mg par litre de nitrates

 

Problèmes :

      Pas de rendements maximaux

      Fonctionne grâce à aides.

      Ré-augmentation depuis 2005 : causes climatiques.

      La généralisation va être difficile : hausses du prix des cultures : les agriculteurs y perdraient.

      Dans certaines régions le renouvellement de la nappe phréatique est très lent (latence) : le taux qu'on aperçoit est en fait du aux 70, l'agriculture d'aujourd'hui est encore bien pire, le taux de nitrates dans 30 ans, loin de baisser, serait toujours en hausse.

      Cette agriculture n'est adaptée que pour 35/100 des territoires agricoles français.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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