Types d'utilisation des terres et de couverture des terres dans la vallée du bassin hydrographique traité avant et après le projet de Gully Land Consolidation (GLC). Les images de télédétection montrent que les terres agricoles plates de la vallée se sont considérablement étendues, et des réservoirs ont été construits au fond du ruisseau. Crédits :YU Yunlong, et al.
Sur le Plateau de Loess chinois (CLP), un projet nommé « Gully Land Consolidation » (GLC) a été mis en œuvre dans les bassins versants ruraux pour compenser la perte de terres agricoles induite par le « Grain for Green Program ». Son objectif principal consiste à remodeler les vallées des ruisseaux en incisant les pentes des pieds, remplir les canaux et les fossés des cours d'eau, la construction de canaux de drainage, barrages et réservoirs, et la création de terres agricoles plates.
Des études antérieures ont montré que, par rapport à un bassin versant naturel, le nitrate du sol a augmenté de manière significative dans le profil profond des terres agricoles plates de la vallée dans un bassin versant remodelé. Cependant, si un tel remodelage de la vallée, la construction de barrages et le remembrement des terres agricoles affectent les nitrates des eaux de surface et souterraines et constituent une menace pour les populations locales.
Récemment, L'équipe du professeur Jin Zhao de l'Institut de l'environnement terrestre (IEE) de l'Académie chinoise des sciences a mené des recherches et des expériences approfondies sur le terrain pour améliorer la compréhension de la chimie de l'eau, les niveaux d'azote inorganique et d'isotopes environnementaux dans un bassin versant endigué et un bassin versant naturel, révélant comment la formation de vallées et la construction de barrages affectent le niveau et la source de nitrate d'eau à l'échelle du bassin versant.
Ils ont constaté que les concentrations de nitrate dans les bassins versants naturels et endigués étaient inférieures à 10 mg·L -1 , dont les teneurs saisonnières en nitrates en surface (0,42-0,52 mg·L -1 ) et les eaux souterraines (1,86-3,65 mg·L -1 ) du bassin versant endigué étaient significativement inférieures à celles du bassin versant naturel (eaux de surface :0,92-2,07 mg·L -1 ; eau souterraine :2,73-8,21 mg·L -1 ).
L'analyse de cluster hiérarchique (AHC) a montré qu'il y avait de fortes interactions entre le ruissellement de surface et l'eau du réservoir dans le bassin versant du barrage, tandis que dans le bassin versant naturel, l'écoulement fluvial avait une relation étroite avec les eaux souterraines.
Ils ont également découvert que les engrais azotés, ammonium du sol, et le fumier et les déchets septiques étaient les principales sources de nitrate dans les eaux de surface de deux bassins versants, tandis que le nitrate dans les eaux souterraines provenait principalement de la nitrification de l'ammonium du sol et du fumier et des déchets septiques.
Par rapport au bassin versant naturel, le bassin versant endigué avait augmenté les apports d'engrais agricoles dans les eaux de surface. Cependant, il n'y avait pas de différence significative dans les sources de nitrate des eaux souterraines entre les deux bassins versants.
Ils considéraient cette vallée en train de se remodeler, la construction de barrages et le remembrement des terres agricoles ont affecté de manière significative l'apport de chaque source de nitrate et la qualité de l'eau de surface, mais ont eu peu d'influence sur les eaux souterraines.
De plus, l'étude a révélé que le remodelage de la vallée, la construction de barrages et le remembrement agricole pourraient atténuer la pollution par les nitrates et que les barrages et réservoirs construits le long de la vallée remodelée joueraient un rôle clé dans le contrôle des concentrations de nitrate dans l'eau, qui a eu des implications mondiales pour la gestion des bassins versants et le remembrement des terres agricoles.
Cependant, bien que les eaux souterraines actuelles n'aient pas été sensiblement influencées par les projets GLC dans le bassin versant du barrage, le délai entre le remembrement des terres agricoles et la réponse à la qualité des eaux souterraines devrait être pris en compte à l'avenir.
"Un niveau raisonnable d'application d'azote doit être mis en œuvre dans le bassin versant du barrage pour maintenir la haute qualité des eaux de surface et souterraines, " a déclaré le professeur Jin.
Cette étude aide à développer des stratégies pour la gestion globale des bassins versants et des sources d'eau potable dans les régions rurales du monde entier.
