L'excédent d'azote provenant de l'agriculture a un effet évident sur le statut azoté des eaux souterraines, selon 70 ans de données de mesure danoises.

Une série chronologique de 70 ans de données de surveillance transmet un message clair :lorsque les agriculteurs appliquent plus d'azote dans leurs champs que leurs cultures ne peuvent en absorber, la quantité d'azote dans les eaux souterraines augmente. Lorsque moins d'azote s'échappe du sol, en raison d'une gestion améliorée ou d'une application réduite d'azote, la quantité trouvée dans les eaux souterraines diminue.

Ce sont les conclusions de cinq chercheurs de l'alliance dNmark de l'Université d'Aarhus et de la Commission géologique du Danemark et du Groenland (GEUS) sur la base de 70 ans de données provenant de l'agriculture danoise et de la surveillance des eaux souterraines danoises. Les résultats sont décrits dans un article récent de Rapports scientifiques , un journal de l'éditeur de La nature . Il est unique que de tels résultats aient été démontrés sur une échelle de temps aussi longue.

L'équipe de scientifiques de la Commission géologique du Danemark et du Groenland, GEUS, et le Département d'agroécologie et le Département des sciences environnementales de l'Université d'Aarhus ont également constaté que le développement socio-économique stimule l'adoption de mesures pour protéger l'environnement et que la croissance économique peut freiner la dégradation de l'environnement.

- En réalité, nous pouvons voir à partir des données qu'il est possible d'avoir une croissance économique sans impact négatif sur l'environnement, dit l'un des auteurs de l'article le professeur Tommy Dalgaard du Département d'agroécologie.

Mesures du monde réel

De nombreuses mesures de gestion sont disponibles pour réduire l'impact de l'azote issu de l'agriculture sur le milieu aquatique. Ces mesures reposent sur quatre principes de base :le bon moment, bonne source, bon timing et bon placement. En outre, l'utilisation d'empreintes azotées peut inciter les consommateurs à adopter des comportements azotés durables, comme la réduction du gaspillage alimentaire, manger moins de viande, et le recyclage.

Les outils sont en place - alors comment ont-ils fonctionné dans le monde réel ? Les chercheurs ont utilisé des mesures isotopiques dans les eaux souterraines danoises sur une période de plus de 70 ans (1940-2014) pour analyser la durabilité de l'azote de la gestion agricole intensive de l'azote en relation avec la protection des eaux souterraines et la croissance économique. Ce type d'analyse a déjà été appliqué à d'autres indicateurs de qualité environnementale, mais c'est la première fois qu'il est appliqué à l'interprétation des mesures à long terme des nitrates dans les eaux souterraines.

L'effet de la régulation de l'azote et des pertes d'azote agricole sur la qualité des eaux souterraines a été évalué en analysant des séries chronologiques à long terme des excédents d'azote de l'agriculture danoise et des mesures de nitrate dans les eaux souterraines oxiques à des points de surveillance individuels. Le terme oxique signifie que l'oxygène est présent, ce qui est souvent le cas dans les eaux souterraines supérieures contenant des couches géologiques. Les chercheurs se sont concentrés sur les eaux souterraines oxiques en raison de la stabilité du nitrate en présence d'oxygène.

Ils ont également mesuré l'âge des eaux souterraines aux points de surveillance. Cela a permis aux chercheurs de relier les concentrations de nitrate au moment de la recharge au lieu du moment de l'échantillonnage, ce qui a permis à l'équipe de comparer le nitrate dans les eaux souterraines avec le surplus d'azote de l'agriculture.

Les mesures environnementales fonctionnent

Dans la plupart des endroits, il y avait des tendances à la baisse significatives montrant que la régulation de l'azote avait fait une différence significative à ces endroits. Cependant, il y avait aussi des endroits sans changements significatifs ou même avec des tendances à la hausse.

- Cela indique qu'un ciblage supplémentaire de la gestion et de la réglementation actuelles de l'azote est nécessaire pour réduire les concentrations de nitrate dans une direction clairement descendante à ces endroits afin de se conformer aux normes danoises en vigueur, dit Tommy Dalgaard.

Au Danemark, l'excédent d'azote est calculé sur une base annuelle comme la différence entre les entrées et les sorties d'azote agricole au niveau national. L'excédent d'azote est la quantité d'azote qui n'est pas utilisée et qui risque donc d'être perdue dans l'environnement.

Il existe une corrélation claire entre l'évolution annuelle du surplus d'azote et la concentration nationale de nitrate dans les eaux souterraines oxiques. Dans les années 1946 au milieu des années 1980, l'excédent d'azote a augmenté continuellement. La sensibilisation croissante à l'environnement et les plans environnementaux nationaux ont depuis freiné cette tendance - tandis que la croissance économique se poursuit. Comme le surplus d'azote, les concentrations de nitrates dans les eaux souterraines oxiques ont atteint leur maximum vers le tournant des années 1980.

Continuer le bon travail est nécessaire

L'analyse montre que près de 30 ans de régulation de l'azote dans l'agriculture danoise ont entraîné une nette réduction de la concentration de nitrate dans les eaux souterraines oxiques. Cette tendance est principalement due aux demandes de la société en matière de protection des eaux souterraines et des eaux de surface.

Le secteur agricole a su s'adapter aux demandes de la société et innover dans les méthodes de production agricole. Cependant, les preuves suggèrent également qu'un assouplissement des applications agricoles d'azote, et donc l'excédent d'azote, entraînerait une augmentation des concentrations de nitrates dans les eaux souterraines oxiques.

- Notre étude souligne l'importance d'un programme national cohérent de surveillance des eaux souterraines et la nécessité de développer de futures mesures efficaces d'atténuation de l'azote dans l'agriculture intensive dans le monde entier afin de protéger les ressources en eaux souterraines, dit Tommy Dalgaard.

Lire l'article "Réponse des nitrates des eaux souterraines à la gestion durable de l'azote" dans Rapports scientifiques .