Dynamique du phosphore dans le bassin de la Seine et son estuaire

Résumé

Cet article présente les bilans de phosphore (P) à l’échelle du bassin de la Seine (74 000 km²) urbanisé et agricole. En 2000, les engrais représentent 60% des apports aux sols agricoles (20-25 kgP/ha). Les stocks y apparaissent énormes (1 800-5 000 kgP/ha). Les pertes par érosion (0,18-0,59 kgP/ha) et par drainage (0,12 kgP/ha) représentent un faible pourcentage de ce stock (< 0,01%) mais contribuent pour 40-50% des apports de P dans les bassins agricoles amont et 20% sur l’ensemble du bassin. Les matières en suspension (MES) s’enrichissent en P d’un facteur 4 entre l’amont et l’aval indiquant une pression croissante des sources ponctuelles de P le long du réseau hydrographique. La forte réactivité du P y est mise en évidence par une méthode isotopique au ³²P. Le transfert des ions P entre les MES et l’eau est mis en équation et introduit dans le modèle Riverstrahler pour tester différents scénarii de gestion sur le sous-bassin de la Marne, le plus eutrophisé. Un bilan des flux de P sortant à l’exutoire de la Seine à Poses est réalisé. 8 000 tP sont ainsi apportées à l’estuaire de la Seine à 44% sous forme particulaire en 2000. Les MES s’appauvrissent d’un facteur 2 dans la zone estuarienne contribuant de façon significative à l’enrichissement de la zone côtière en phosphore.

Abstract

This study estimates the phosphorus (P) budget of the Seine basin (74 000 km²). In 2000, fertilizers represent 60% of total P inputs to agricultural soils (20-25 kgP/ha). P stocks in cultivated soils appear very high (1800-5000 kgP/ha). Losses by runoff (0.18-0.59 kgP/ha) and by drainage (0.12 kgP/ha) contribute to 40-50% of P inputs in upstream agricultural basins and 20% for the entire basin. P content in suspended sediments (SS) increases 1 to 4 times from headwaters to the fluvial outlet. We use the ³²P isotopic method to estimate the P exchangeability. The mathematical formulation of P ion transfer between SS and water is inserted into the Riverstrahler model and tested in the most eutrophicated sub-basin. 8000 tP (44% as particulate P) are delivered to the Seine estuary. P content in SS decreases 2 times from the entry of the estuary to the month leading to a significant enrichment in P to the coastal zone.