Modélisation des transferts de pesticide dans la zone non-saturée

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2008.vol24

L’objectif de ce travail est de compléter les modélisations du transfert de pesticide dans les hydrosystèmes par la prise en compte du transfert dans la zone non-saturée. En effet, lors des précédentes phases du PIRENSeine, deux modèles de transfert de pesticide ont été développés : Phytodel et Stics-Phyto. Cependant, aucun des deux ne prend explicitement en compte le transfert réactif dans la zone non saturée. Celui-ci, bien que mal connu, est jugé important à cause des phénomènes d’adsorption/désorption et de dégradation qui jouent sur la dynamique des transferts et sur le type de métabolite transmis à la nappe. L’objectif de ce travail est donc d’apporter un nouvel élément au futur modèle de pesticide qui sera basé sur la fusion de Phytodel et Stics-phyto. Ce projet bénéficie du déroulement en parallèle de la campagne de mesure Phyt’Oracle, qui doit permettre de mieux identifier les processus dominants dans la zone non saturée, ainsi que d’identifier quelques variables caractéristiques. Dans cette première phase de modélisation, nous avons testé deux approches, toutes les deux basées sur les modules de transfert dans la zone non saturée existants dans MODCOU. Ce module NONSAT est relativement simple, afin de permettre un fonctionnement rapide sur de grands bassins. Il est basé sur une cascade de Nash. Deux versions ont été développées : Une première ne considère qu’un transfert d’eau, et consiste en une cascade de réservoir se vidangeant les uns dans les autres par effet piston. La deuxième considère le transport d’eau et de polluant passif. Pour cela, on prend explicitement en compte l’eau liée, et on suppose une stratification des réservoirs. Pour le transfert réactif des pesticides, nous avons donc choisi deux approches. La première approche privilégie le phénomène d’adsorption/désorption par rapport au processus de transfert « passif » du polluant dans l’eau liée. Cette approche présente l’inconvénient d’avoir un transfert de polluant trop rapide, puisqu’il se produit par effet piston, et ainsi une quantité de pesticide dégradée assez faible. La deuxième approche privilégie le transfert « passif » du polluant dans l’eau lié et néglige les phénomènes d’adsorption/désorption. On obtient alors une dynamique des transferts de polluant beaucoup plus lente, et une dégradation très importante du composant primaire en métabolites. La solution la plus propre consisterait à prendre en compte l’écoulement du polluant passif via l’eau lié, tout en permettant à la fois la dégradation mais aussi les processus d’adsorption/désorption. Cependant, un tel module semble relativement lourd à établir, et pourrait présenter des inconsistances entre la simplicité des écoulements et la complexité des processus réactifs. Par ailleurs, certains paramètres utilisés dans le modèle restent très mal connus, et des valeurs de la littérature ont été utilisées. Des tests de sensibilités aux paramètres du modèle ont été réalisés.