Page 34 - Modelisation du devenir des pesticides...

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

ici.
La liste des modèles présentée par la suite n’est pas exhaustive. Elle correspond
en majeure partie aux modèles évalués dans le cadre du programme Forum for the
Co-ordination of pesticide fate models and their USe (FOCUS) [FOCUS, 1996,
FOCUS, 2009, FOCUS, 2010]. L’ensemble des modèles présentés dans cette partie
ont pour unité spatiale la parcelle. Il ne s’agit pas ici de détailler leur fonctionne-
ment, mais plutôt de les comparer afin de définir la meilleure approche pour notre
étude. L’ensemble des principaux formalismes présents dans différents modèles est
détaillé en annexe D.
Malgré un nombre conséquent de modèles recensés (tableaux1.3, 1.4, 1.5, 1.6),
les formalismes utilisés pour représenter les processus de rétention et de dégra-
dation sont relativement proches. Les modèles se distinguent essentiellement sur
les formulations mathématiques choisies pour décrire le transfert de l’eau et des
solutés. Parmi les 17 modèles retenus, on distingue deux groupes : les modèles
dits « capacitifs » (1.5 et 1.6) et les modèles basés sur l’équation de Richards (1.3
et 1.4) dont le détail est présenté Annexe D (paragraphe D.5.1.2). Dans le cadre
de cette thèse nous avons distingué un troisième groupe qui correspond aux mo-
dèles agronomiques intégrant le transfert des pesticides (tableau 1.7). Cette syn-
thèse s’est appuyée sur les travaux de [Vanclooster & Boesten, 2000, Jarvis, 2007,
Köhne et al., 2009a, Köhne et al., 2009b].

1.3.1.1 Les modèles de type Richards
Les modèles de type Richards sont ceux qui possèdent les formalimes de trans-
fert hydrique les plus raffinés et basés directement sur les lois de la physique du sol.
Une comparaison plus détaillée peut être faite sur la base du transfert hydrique. En
effet, tous les modèles de type Richards ne prennent pas en compte les écoulements
superficiels liés au ruissellement comme PEARL, WAVE, SIMULAT ou LEACHP
(1.3 et 1.4). En revanche, l’ensemble des modèles de Richards retenus dans cet état
des lieux intégre le transfert préférentiel de l’eau et des solutés (nitrates ou pesti-
cides) dans le sol. Les approches utilisées diffèrent cependant entre les modèles. De
manière générale, les modèles considèrent deux à plusieurs niveaux de porosité : la
microporosité avec des écoulements lents sur la base de l’équation de Richards et
la macroporosité avec des écoulements plus rapides. Cette distinction permet de
simuler des transferts rapides vers la zone sous-racinaire, ce qui est parfois observé
sur le terrain [Brown et al., 2000, van Beinum et al., 2006].

Le transfert hydrique
Une première méthode, l’une des plus simples, est l’approche eau mobile/immobile.
Certaines zones du sol participent à l’écoulement alors que d’autres sont considé-

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