Page 26 - Modelisation du devenir des pesticides...

Chapitre 1 Etat des lieux sur le devenir des pesticides et leur modélisation

1.1.4.2 Transfert en profondeur : la lixiviation
Lorsque l’eau s’infiltre, elle entraîne avec elle les matières actives dissoutes dans
la solution du sol [Calvet et al., 2005]. Ce transfert s’effectue sous l’action de trois
processus majeurs : la diffusion moléculaire, la convection et la dispersion hydro-
dynamique [Calvet et al., 2005].
Le sol est un milieu multiphasique caractérisé par une forte hétérogénérité. Le
sol est caractérisé par son espace poral qui correspond à l’ensemble des vides pré-
sents entre les agrégats. L’espace poral est divisé en différentes porosités selon leur
géométrie, leur capacité de rétention ou leur origine [Calvet, 2003, Jarvis, 2007,
Köhne et al., 2009a]. Une distinction est généralement réalisée entre une fraction
de la porosité appelée microporosité et l’autre macroporosité. Selon [Jarvis, 2007],
les macropores correspondent à des pores dont le diamètre est supérieur à 0,3 ou
0,5 mm avec un potentiel matriciel de l’odre de -10 à -6 cm de colonne d’eau. Dans
la microporosité une partie de l’eau est immobile et ne participe pas à l’écoule-
ment [Schoen et al., 1999b]. Le transfert des matières actives va donc dépendre
de la structure du sol et de son état hydrique. Le transfert dans la microporo-
sité est généralement considéré comme convectif-dispersif alors que la macropo-
rosité est le lieu de transfert préférentiel par phénomène de bypass [Jarvis, 2007,
Köhne et al., 2009a].
Le transfert préférentiel entraîne un déplacement plus rapide des matières actives
de la surface du sol vers la zone non saturée [Tindall & Vencill, 1995, Lennartz, 1999,
Schoen et al., 1999a]. Ce passage rapide vers la profondeur ne permet pas l’éta-
blissement d’un équilibre entre la solution et la phase solide du sol, ce qui tend à
limiter l’impact des processus d’adsorption et de dégradation[Schoen et al., 1999a,
Borggaard & Gimsing, 2008].
Les pertes par lixiviation sont majoritairement contrôlées par les processus de
rétention des pesticides [Gevao et al., 2000, Arias-Estevez et al., 2008]. En effet,
la rétention via les mécanismes d’adsorption entraîne un retard dans leur trans-
fert [Boesten & van der Linden, 1991, van Beinum et al., 2006]. La rétention des
matières actives se renforce avec l’augmentation du temps de contact
[van Beinum et al., 2006, Mamy & Barriuso, 2007, Walker et al., 2005], la pré-
sence d’argile [Sakaliene et al., 2007] et le contenu en matière organique
[Benoit et al., 2000, Madrigal Monarrez, 2004].
Par ailleurs, les méthodes développées pour limiter le lessivage des matières
actives reposent sur l’épandage de matière organique en surface ou incorporée
dans le sol [Larsbo et al., 2013, Marín-Benito et al., 2013].

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