Description du projet

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MoNit Logo« Modélisation de la pollution des eaux
souterraines par les nitrates dans la vallée
 du Rhin Supérieur »


L'objectif du projet « Modélisation de la pollution des eaux souterraines par les Nitrates dans la vallée du Rhin Supérieur (MoNit) » résidait dans l’élaboration d’outils permettant d’évaluer l'efficacité et la priorité des mesures de protection des eaux souterraines contre la pollution dans la vallée du Rhin Supérieur entre Bâle et Wissembourg-Rastatt. L'étude était consacrée plus particulièrement aux nitrates, qui constituent la pollution dominante à l'heure actuelle. Le caractère diffus des apports constituait un aspect essentiel de l'approche.

Un modèle régional couvrant l'ensemble de la vallée du Rhin Supérieur devait permettre d'atteindre cet objectif. Dans le cadre du projet, une distinction a été établie entre six thèmes différents qui ont été traités dans des groupes de travail séparés.

Les aspects socio-économiques étaient déterminants vis-à-vis de l'efficacité des mesures de réduction des apports de nitrates dans les eaux souterraines. Le fonctionnement des exploitations agricoles, et donc les entrées d'azote provenant d’une utilisation agricole, ont été reproduits à l'aide d'un modèle socio-économique

Un modèle d'azote a calculé les transferts d'azote dans le système plante-sol ainsi que les excédents d'azote pouvant être lessivés. Dans ce cadre, les facteurs climatiques et les propriétés pédologiques des sites ont été pris en considération, et les processus physiques dans le sol reproduits par modélisation.

Afin d’aboutir à une meilleure connaissance de la dynamique de l’azote, les transferts d'azote dans le sol sous différentes utilisations du sol ont été aussi étudiés expérimentalement. Dans ce but, plusieurs sites caractéristiques de modes d’exploitation agricole différents furent choisis à l’échelle locale. Dans ces sites, les nitrates et les isotopes des nitrates ont été étudiés dans l’eau de percolation et dans l’eau souterraine afin de déterminer l’origine des nitrates.

Les échanges nappe-rivière constituaient également un facteur important pour la concentration en nitrates dans les eaux souterraines. Dans certaines parties de la zone d’étude, ces processus ont été étudiés de façon plus détaillée dans le but d’intégrer par la suite ces résultats au sein du modèle global.

Les caractéristiques hydrogéologiques de l’aquifère alluvionnaire de la vallée du Rhin Supérieur ont été étudiées en détail pour permettre la construction du modèle des eaux souterraines, en particulier par le biais de méthodes de sismique fluviale. Ainsi, le substrat géologique situé sous le Rhin et ses affluents a été exploré jusqu'à une profondeur de 300 à 400 m.

Enfin, les informations relatives à tous les thèmes du projet ont été intégrés dans le modèle hydrodynamique et le modèle de transport. L’écoulement tridimensionnel des eaux souterraines a été reproduit de façon transitoire dans un modèle hydrodynamique multi-couche. Les résultats fournis par le modèle d'azote sur le lessivage des nitrates ont été utilisés comme données d’entrée dans le modèle de transport, dans lequel la distribution horizontale et verticale des nitrates dans la nappe a été reproduite.

Sur la base de scénarios modifiés d'utilisation du sol, des simulations de l’impact des mesures sur la distribution des nitrates, et par conséquent sur la qualité des eaux souterraines, ont été effectuées.

Une présentation intermédiaire des résultats a été faite le 15 avril 2005. Les résultats du projet global ont été présentés dans le cadre d’un séminaire de clôture à Ettlingen les 3 et 4 juillet 2006. Les résultats ont fait l’objet de publications.

Relations entre les différents modules au sein du système de modélisation MoNit :



 

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