Thèse de doctorat de l ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le mars
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Thèse de doctorat de l'ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le mars

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Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
Thèse de doctorat de l'ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 1 Thèse présentée pour obtenir le grade de docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline :Science de la terre et de l'univers par Nicolas DOMANGE Etude des transferts de produits phytosanitaires à l'échelle de la parcelle et du bassin versant viticole (Rouffach, Haut-Rhin) Soutenue publiquement le 31/03/05 Membres du jury Directeur de Thèse : Mme Michèle TREMOLIERES, professeur ULP Rapporteur Interne : M Gerhard SCHÄFER, professeur ULP Rapporteur Externe : M Marco TREVISAN, professeur Università Cattolica del Sacro Cuore Rapporteur Externe : M Marnik VANCLOOSTER, professeur UCL Examinatrice : Mme Caroline GREGOIRE, enseignant-chercheur ENGEES Examinatrice : Mme Véronique GOUY, ingénieur de recherche, Cemagref Lyon Avec le soutien financier des organismes :

  • transfert

  • pesticide

  • événements ruisselants sur les zones imperméables

  • zone

  • membre de jury

  • rouffach

  • runoff

  • directeur de la thèse

  • thèse de doctorat de l'ulp


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Informations

Publié par
Publié le 01 mars 2005
Nombre de lectures 207
Langue Français
Poids de l'ouvrage 9 Mo

Extrait


Avec le soutien financier des organismes :

Thèse présentée pour obtenir le grade de
docteur de l’Université Louis Pasteur
Strasbourg I
Discipline :Science de la terre et de l’univers

par Nicolas DOMANGE

Etude des transferts de produits
phytosanitaires à l’échelle de la
parcelle et du bassin versant viticole
(Rouffach, Haut-Rhin)


Soutenue publiquement le 31/03/05

Membres du jury
Directeur de Thèse : Mme Michèle TREMOLIERES, professeur ULP
Rapporteur Interne : M Gerhard SCHÄFER, professeur ULP
Rapporteur Externe : M Marco TREVISAN, professeur Università Cattolica del
Sacro Cuore
Rapporteur Externe : M Marnik VANCLOOSTER, professeur UCL
Examinatrice : Mme Caroline GREGOIRE, enseignant-chercheur ENGEES
Examinatrice : Mme Véronique GOUY, ingénieur de recherche, Cemagref Lyon
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 1 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 2 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Remerciements

Je tenais notamment à remercier :
mon directeur de thèse Michèle TREMOLIERES de bien avoir voulu diriger mon travail,

mes encadrantes :
Caroline GREGOIRE toujours présente, attentive et motivée…bref indispensable…
Véronique GOUY, qui m’avait fait débutée dans le « monde des pesticides »… ,

les membres du jury : M Gerhard SCHÄFER, professeur à l’ULP ; M Marco TREVISAN,
professeur à l’Università Cattolica del Sacro Cuore ; M Marnik VANCLOOSTER, professeur
à l’UCL,

André ROTH pour son indéfectible confiance et le lycée viticole de Rouffach pour nous avoir
mis à disposition son site du Hohrain

les membres du comité de pilotage : Anne Veronique AUZET, Michel SCHIAVON,
Julien TOURNEBIZE et Marc VOLTZ,

les financeurs de ce projet : Cemagref, DIREN Alsace, ENGEES, IFARE, INRA Colmar,
Région Alsace, ONIVINS,

Eric PERNIN, les « mains » essentielles de ce travail

les stagiaires que j’ai encadrés de près ou de loin et qui ont contribué à la réussite de cette
thèse et notamment Fabien PASQUET, Thomas ROETHLISBERGER…,

ma mumu que je remercierai autrement…,

mes compagnons de « travail » engeesiens avec, par ordre alphabetique pour ne froisser
personne, Adrien, Bob, les 2 Agnès, François, Ghislain, JB, Jo, José, Myriam mais aussi tout
le CEVH et l’ENGEES…

les volleyeurs, les jeunes et les vieux engeessiens…

Et tous ceux que j’ai côtoyés, dont je me souviendrais après avoir écrit ces lignes……

Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 3 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Résumé
La connaissance, la compréhension, la quantification et la modélisation des transferts
de pesticides dans la zone viticole localisée en bordure de piémont alsacien sont un enjeu
régional majeur. Le site expérimental de Rouffach (Haut-Rhin, France) situé sur cette zone est
destiné à fournir les mesures à la base de cette compréhension en se basant sur un suivi des
transferts surfaciques de produits phytosanitaires, au pas de temps fin et aux échelles
emboîtées de la parcelle et du bassin versant viticoles. Les exutoires du bassin versant et de
deux parcelles sont ainsi instrumentés afin de quantifier les flux de 17 matières actives en
« continu » pendant environ 6 mois par an. Il est également comparé, à l’échelle parcellaire,
deux pratiques culturales au niveau de la répartition des flux d’eau et de pesticides associés,
en infiltration et en ruissellement (désherbée chimiquement en plein et enherbée un inter-rang
sur deux avec désherbage sur le rang).
L’instrumentation de mesure du site est validée en identifiant les sources d’erreurs
possibles (incertitude et biais) lors de l’évaluation de la concentration en pesticide. A partir
d’une méthode de décomposition de l’acquisition de la mesure et d’expériences, nous
évaluons les biais associés aux mesures. Certaines étapes peuvent être particulièrement
problématiques pour des molécules spécifiques, sensibles selon leur caractéristique (K , ow
demi-vie dans l’eau…) aux processus en jeu (adsorption, transformations chimiques…).
Les résultats acquis sur les deux années de suivi 2003-2004 avec des pluviosités
opposées nous permettent de faire ressortir les principaux processus, communs aux deux
années, impliqués dans les transferts de pesticide dans ce type de milieu. Toutes les molécules
sont détectées au moins une fois en 2003 ou en 2004. Les concentrations moyennes de la
plupart des molécules sont fortes après les premiers épisodes suivant application. Mais les
facteurs pluviométriques (intensité et volume) peuvent faire augmenter fortement les
concentrations même plusieurs mois après l’application si les molécules sont encore
mobilisables par le ruissellement. La plupart des molécules sont cependant aussi détectées
pendant des événements ruisselants sur les zones imperméables, non successifs à des
ruissellements parcellaires. Les facteurs défavorables expliquant en grande partie les fortes
concentrations mesurées pour certaines molécules seraient une application généralisée dans le
temps et l’espace et/ou des propriétés favorisant une disponibilité durable dans la zone
d’interface sol-ruissellement. Nous avons validé finalement l’hypothèse que le temps de
réponse du chémogramme d’une molécule peut être influencé, après le premier événement
majeur, par la répartition spatiale de l’apport de la molécule et, pour les événements suivants,
par la répartition spatiale plus l’état de la molécule (désorption/dégradation) évoluant dans le
temps en fonction de ses caractéristiques. Les flux totaux exportés à l’exutoire du bassin
versant s’échelonnent de 0 à 0,62 % des quantité appliquées. Les épisodes critiques de par
leurs caractéristiques hydrologiques (intensité, durée) et leur situation vis-à-vis des apports
constituent l’essentiel des quantités exportées. Il apparaît alors utile de comprendre et de
modéliser ce type d’événement. La création et l’utilisation d’un modèle hydrologique
simplifié nous permet de valider ainsi les hypothèses de transfert proposées pour ces
événements.
La compréhension des transferts des pesticides nous permet alors de pouvoir proposer
un certain nombre de solutions pour limiter les transferts de pesticide à l’échelle du bassin
versant. Le piémont viticole tel qu’il est aménagé est un milieu défavorable vis à vis des
transferts des pesticides : une fois le pesticide sorti de la parcelle, il est très probable que
celui-ci atteigne l’exutoire du bassin versant. Il est difficile d’imaginer pouvoir changer le
fonctionnement hydrochimique du système à court terme.

Mots clés : Pesticides, transferts, bassin versant, ruissellement, vigne

Thèse de doctorat de l’ULP par Nicolas DOMANGE soutenue le 31 mars 2005 4 Etude des transferts de produits phytosanitaires à l’échelle de la parcelle et du bassin versant
Abstract
Knowledge, comprehension, quantification and modeling of pesticides transfers in the
wine-growing zone in edge of Alsatian Piedmont are a major regional stake. The experimental
site of Rouffach (Haut-Rhin, France) located on this zone must provide measurements for this
comprehension by a monitoring of pesticide runoff transfers, with a fine time step and
encased scales of wine plot and catchment. The catchment and two plots are thus equipped to
quantify the fluxes of 17 active matters in continuously during approximately 6 months per
year. The study also compares, at plot scale, two practical farming for the distribution of
fluxes of water and associated pesticides, in infiltration and runoff (weeded chemically in a
full and grassed inter-row on two with weeding on the row).

The measurement instrumentation of the site is validated by identifying the possible
sources of errors (uncertainty and bias) during the evaluation of the pesticide concentration.
From a method of decomposition of the measurement acquisition and experiments, we
evaluate bias associated with data. Certain steps can be particularly problematic for specific
compounds, sensitive according to their characteristic (Kow, half-li

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