Séminaire

L'azote (N) et le phosphore (P) sont essentiels à la production agricole, mais participent aussi à la détérioration des écosystèmes aquatiques. Il est donc crucial de mieux comprendre les dynamiques à long terme du stockage et du destin de N et P à l’échelle des bassins versants en réponse à l'utilisation du territoire et au climat. En synthétisant des ensembles de données agricoles, de populations humaines, de caractéristiques du territoire et de qualité de l'eau, nous cherchons à retracer l'historique d'apports en N et P à 76 bassins versants du Saint-Laurent (BSL) sur 110 ans afin d'examiner son impact sur l'export fluvial sous un climat et une utilisation du territoire en changement. De plus, nous cherchons à identifier la présence d'un seuil dans la capacité tampon en P à l'échelle du bassin versant ainsi qu'à quantifier l’effet de legs aux générations futures. Nos résultats montrent que les surplus anthropiques au territoire varient grandement entre les régions et sont fortement corrélés aux exports fluviaux. Depuis 1901, les surplus du BSL ont augmenté d'un facteur de 4.5 et 3.8 pour N et P, respectivement, avec un maximum en 1991 principalement dû aux dépôts atmosphériques en N et à l'application de fertilisants en P. En moyenne, 22% (11%-68%) des surplus en N et 17% (3%-173%) des surplus en P sont exportés à l'exutoire. Nous démontrons que  les barrages, les patrons climatiques et, de façon plus générale, le temps de résidence de l'eau impactent la rétention de N et P avec une importance relative. De plus, le P semble être préférentiellement retenu dans les bassins versants jusqu'au point critique d'accumulation de 2.6 tonnes P km^-2. Au-delà de ce point, le transfert de P vers les eaux de surface augmente de façon drastique. Ce seuil de capacité tampon en P est extrêmement bas et aurait été dépassé dès les années 1920 dans certains de nos bassins agricoles. Finalement, nous montrons que ~ 1500-2000 ans seraient nécessaires pour que les stocks de P accumulés reviennent en dessous du niveau critique par ruissellement seulement. L'étude met en évidence l’influence rapide et persistante des activités humaines sur le fonctionnement  des écosystèmes et fournit des informations essentielles à la gestion de N et P à l'échelle du bassin versant.

damien.jougnot@upmc.fr