Mise en place du modèle STREAM sur les bassins de la Vesle et de la Renarde

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2008.vol25

L’étude du transfert de polluants du sol vers les eaux superficielles et souterraines nécessite la prise en compte de différentes composantes du cycle de l’eau, l’eau étant le principal facteur permettant le transport des polluants dans le milieu. Il est donc nécessaire d’étudier en même temps que le lessivage des polluants, les mécanismes du ruissellement et de l’érosion diffuse (Andrieux et al., 1998 ; Lecomte, 1999 ; Lecomte et al., 2001), l’infiltration de l’eau dans le sol (Dousset et al., 1995 ; Morvan, 2004) ainsi que les mécanismes de recharge et de décharge des nappes souterraines (Baran, 1996 ; Garmouma, 1996 ; Lecomte et al., 2001 ; Morvan et al., 2006). L’objectif de cette étude est de déterminer l’influence du ruissellement et de l’érosion des sols dans différents sous bassins versants de la Seine : celui de la Vesle (Marne, 51) et celui de la Renarde (Essonne, 91), sur le transfert de solutés jusqu’à la rivière. Pour répondre à cette question, le modèle STREAM (Sealing and Transfert by Runoff and Erosion in relation with Agricultural Managment) a été sélectionné (Lecomte, 1999 ; Cerdan et al., 2001). Il s’agit d’un modèle qui fonctionne à l’échelle du bassin versant et de l’événement pluvieux. Les principales difficultés et questions scientifiques de l’adaptation de STREAM aux bassins versants sélectionnés sont relatives à la disponibilité des données et à l’établissement de règles de décisions adéquates pour estimer le partage entre le ruissellement et l’infiltration lors des évènements pluvieux. Les phénomènes de battance n’étant pas le facteur dominant de la réponse érosive des sols du bassin de la Vesle, nous devons établir des règles de décision spécifiques au contexte d’étude. Celles-ci se baseront sur les mesures de capacité d’infiltration et la recherche de déterminants pertinents de la variabilité spatiale de l’infiltrabilité des sols. Les résultats présentés dans cette étude ont été exclusivement acquis sur le bassin versant de la Vesle. Il s’agit d’une première étape avant la mise en place de STREAM sur le bassin versant de la Renarde. Dans un premier temps, des mesures d’infiltration sur le terrain sous simulations de pluies ont été nécessaires au calage de ces règles de décision. Puis, dans un deuxième temps, pour extrapoler ces résultats à l’ensemble du bassin versant de la Vesle, il a été nécessaire (i) de développer des fonctions de pédotransfert sur la base des mesures de paramètres physiques (ii) d’intégrer la variation des états de surface et (iii) de prendre en compte les pratiques culturales. Des simulations de pluies ont également été utilisées pour estimer la quantité de terre érodée dans les différentes classes hydrologiques et déterminer les pluies d’imbibition. L’ensemble de ces résultats a permis une définition et une hiérarchisation du terrain en unités hydrologiques homogènes sur lesquelles s’est basée la modélisation du flux d’eau et des particules érodées.