La qualité de nos rivières et lacs pourrait être mise sous pression par des niveaux nocifs de phosphore soluble, malgré des mesures bien intentionnées pour réduire l'érosion des sols et mieux gérer et conserver les terres agricoles pour la production agricole, une nouvelle étude montre.

Le Centre britannique d'écologie et d'hydrologie (CEH) a dirigé une équipe de scientifiques internationaux, qui ont découvert que les niveaux accrus de phosphore soluble dans les rivières entrant dans le lac Érié, aux Etats-Unis, peut être liée à des mesures de conservation, malgré leur succès dans la réduction de l'érosion des sols et des pertes de nutriments sous forme de particules.

L'étude montre que depuis le début des années 2000, il y a eu un taux accru d'apports de phosphore soluble provenant des rivières entrant dans le bassin ouest du lac Érié – ce qui a été lié à l'étendue et à la gravité croissantes des proliférations d'algues nuisibles.

Le phosphore est un nutriment essentiel pour la production agricole et pour les écosystèmes terrestres et d'eau douce. Mais des niveaux élevés de phosphore soluble peuvent provoquer la prolifération d'algues qui produisent des toxines qui peuvent être nocives pour les poissons, autres animaux et végétaux dans les lacs, rivières et ruisseaux. Les algues nocives peuvent également altérer l'eau traitée pour la consommation humaine.

Auteur principal Professeur Helen Jarvie, un scientifique principal en qualité de l'eau au Centre d'écologie et d'hydrologie, mentionné, « Nous avons tenu compte de l'évolution des conditions météorologiques et des précipitations, et ont constaté que les augmentations des débits des rivières à elles seules ont contribué à environ un tiers de l'augmentation marquée du phosphore soluble entrant dans le lac Érié depuis 2002, malgré la réduction de l'utilisation d'engrais et des quantités de phosphore stockées dans le sol. Les deux tiers restants doivent provenir d'autres changements dans le bassin versant. »

"Nous avons noté que, heures supplémentaires, travail du sol de conservation - où les champs ne sont pas labourés, et les résidus de culture restent sur les champs avant et après la plantation de la prochaine culture, pour réduire l'érosion des sols et le ruissellement – ​​a continué une tendance croissante à l'adoption depuis le milieu des années 1980. Il est plausible que le passage du labour conventionnel au labour de conservation, avec moins d'incorporation dans le sol des applications d'engrais phosphorés à la volée, peut avoir causé par inadvertance une accumulation de phosphore hautement soluble à la surface du sol.

« Cela peut augmenter les pertes de phosphore soluble lors d'événements de ruissellement induits par les précipitations, et peut également avoir été aggravée par l'installation d'un drainage souterrain, qui peut rapidement transmettre le phosphore soluble des champs aux rivières.

Elle a ajouté :« Ces résultats de recherche ont des implications importantes bien au-delà du bassin du lac Érié, parce que le travail du sol de conservation est largement recommandé comme pratique de gestion bénéfique pour réduire l'érosion et les pertes de nutriments des terres cultivées au Royaume-Uni, en Europe et en Amérique du Nord.

Au cours des années 1980 et 1990, il y a eu des améliorations majeures de la qualité de l'eau dans le lac Érié, à la suite de la Clean Water Act qui réglemente les rejets d'effluents d'eaux usées, une meilleure gestion des engrais, et mesures de conservation, ce qui a réduit l'érosion du sol et les pertes de phosphore particulaire attaché aux particules du sol.

Cependant, au cours des 15 dernières années, il y a eu une baisse de la qualité de l'eau, avec l'augmentation des proliférations d'algues dans le bassin occidental, lié à l'augmentation de la forme soluble du phosphore, plus dommageable pour l'environnement. En 2014, une prolifération d'algues toxiques dans l'ouest du bassin du lac Érié a entraîné un avis de « ne pas boire » pour plus de 400 personnes, 000 personnes dans la ville de Tolède, Ohio.

Ainsi en 2016, les gouvernements américain et canadien ont fixé un nouvel objectif de réduction des niveaux de phosphore entrant dans le lac Érié de 40 pour cent.

Co-auteur, le professeur Andrew Sharpley, Professeur de qualité des sols et de l'eau à l'Université de l'Arkansas, mentionné, « La principale leçon apprise est qu'il peut y avoir des conséquences imprévues de la modification des pratiques de conservation à la ferme, qui doit être reconnu.

« La conservation efficace est un processus adaptatif. Dans le cas des bassins versants du lac Érié, la réduction du travail du sol a considérablement réduit l'érosion, mais sans changer les pratiques de gestion des engrais, cela emprisonne efficacement le phosphore à la surface du sol.

"Il y a eu une transition éventuelle du sol étant un puits de phosphore pour devenir une source d'eaux de drainage. Les implications de cette recherche résonnent au-delà du bassin du lac Érié et sont importantes pour transférer la science aux avantages à long terme de la gestion de la conservation. "

Les résultats étaient basés sur le dossier de 40 ans de l'Université de Heidelberg sur la chimie quotidienne de l'eau des rivières pour les principales rivières se jetant dans le bassin du lac Érié occidental, et démontrer le besoin mondial d'une surveillance à long terme de la qualité de l'eau pour détecter les changements afin que nous puissions gérer de manière adaptative nos ressources en eau pour assurer leur qualité et leur sécurité à long terme.

Le rapport publié dans le Journal of Environmental Quality appelle à des approches de gestion de la qualité des sols et de l'eau qui s'attaquent à la fois aux pertes de phosphore soluble et particulaire des terres agricoles, et souligne que des mesures de conservation supplémentaires seront nécessaires pour traiter la composante phosphore soluble.