Le système de modélisation LOGAR est un outil transfrontalier qui couvre l'aquifère du Rhin supérieur et reproduit l'évolution dans le temps et en tout point du domaine modélisé, de la recharge des nappes d’eau souterraine, des niveaux des nappes souterraines, du lessivage des nitrates présents dans le sol, et de la concentration des nitrates dans les eaux souterraines. Le système de modélisation LOGAR perfectionné sert à mieux comprendre les flux d'eau et de nitrates dans la zone du projet.
Action 4 LOGAR_GRETA
LOGAR
4.1. Détermination spatialement et temporellement détaillée de la recharge de la nappe phréatique à partir des précipitations (GWN) à l'aide du modèle de bilan hydrique du sol GWN-BW sur la période 1986 à 2022
4.2. Détermination spatialement et temporellement détaillée du débit du Rhin ainsi que de ses affluents en amont à l'aide du modèle de bilan hydrique LARSIM sur la période 1986-2022
4.3. Simulation de l'écoulement des eaux souterraines dans les graviers et les sables de la zone du projet entre 1986 et 2022
4.4. Examen, collecte et compilation des données de prélèvement des eaux souterraines pour la période 1986-2022.
4.5. Détermination des niveaux d'eau dans le Rhin et les tronçons de canaux sur la période 1986-2022.
4.6. Développement et mise en œuvre d'une approche de modélisation de l'irrigation des terres agricoles dans le modèle STOFFBILANZ
4.7. Poursuite du développement du modèle de lixiviation des nitrates (STOFFBILANZ) pour l'utilisation actuelle des terres et les pratiques de gestion agricole. Détermination de la lixiviation des nitrates par le sol dans la plaine du Rhin (BW et Alsace) à l'horizon 2020
4.8. Quantification avec le modèle STICS de la consommation d’eau des cultures et des rendements et des besoins potentiels en eau d’irrigation des cultures irriguables dans la période 1986 à 2022
Präsentation Modell Stoffbilanz, LTZ Augustenberg 2024
LTZ Augustenberg
Action 4.7 : Poursuite du développement du modèle de lixiviation des nitrates (STOFFBILANZ) pour l'utilisation actuelle des terres et les pratiques de gestion agricole. Détermination de la lixiviation des nitrates par le sol dans la plaine du Rhin (BW et Alsace)
Le portage d’un nouveau projet Interreg VI nommé GRETA pour « GRoundwater EvoluTions and resilience of Associated biodiversity - Upper Rhine » a été conçu, impulsée par les réflexions et les travaux du réseau de l'« Organisation transfrontalière pour la protection des eaux souterraines dans le Rhin supérieur - en abrégé LOGAR ». Des institutions du côté du Bade-Wurtemberg et de l'Alsace forment un réseau scientifique afin d'étudier les effets du changement climatique sur la ressource en eau souterraine dans le fossé du Rhin supérieur. Les résultats peuvent aider les acteurs du secteur de l'eau et de l'environnement à prévenir les futurs conflits d'utilisation dus à une augmentation de la demande en eau.
Le cœur du travail du LTZ dans le projet réside dans le modèle STOFFBILANZ : Le modèle STOFFBILANZ permet de calculer à haute résolution le lessivage des nitrates à partir de la zone racinaire pour l'ensemble de l'utilisation des sols dans la zone de projet de 14.000 ha.
La lixiviation de l'azote à partir de la zone du sol pour les utilisations agricoles des terres, les prairies, la viticulture et l'arboriculture ainsi que pour les surfaces forestières et urbaines est calculée de manière différenciée afin de tenir compte du potentiel de lixiviation spécifique à chaque culture.
La base est le bilan d'azote (N) « sol-plante ». Le modèle prend en compte les flux d'azote au cours d'une année de culture. Pour les terres arables, il s'agit des flux entrants et sortants, tels que la fertilisation azotée pour la culture principale et l'évacuation de l'azote avec la récolte, ainsi que l'influence des mesures d'exploitation ultérieures sur la minéralisation dans le sol et l'absorption d'azote des cultures d'hiver ou des cultures intermédiaires. L'objectif est ainsi d'estimer le potentiel de lessivage des nitrates pour la période automne-hiver suivante.
Validation STOFFBILANZ - Modell, LTZ Augustenberg 2024
LTZ Augustenberg
Les projets précédents ont permis d'effectuer des calculs pour les quatre dernières périodes de 10 ans. Ces calculs sont maintenant mis à jour pour 2022. En outre, les effets de l'irrigation sur les rendements, la minéralisation de l'azote et le lessivage des nitrates doivent être pris en compte.
Les sorties de nitrates de la zone du sol, calculées sur l'ensemble du territoire, sont intégrées comme valeurs d'apport pour le modèle des eaux souterraines - en tenant compte du décalage dans le temps.
Dans les années 1980 et 1990, les quantités élevées d'engrais et la charge en bétail, associées à de faibles rendements, ont entraîné des sorties élevées d'azote.
Les fortes émissions de nitrates calculées dans les années 1980 ont entraîné une augmentation considérable de la concentration de nitrates dans les eaux souterraines, qui a atteint un pic au milieu des années 1990.
Une comparaison entre la concentration en nitrates calculée -points rouges- et la concentration réelle mesurée -points bleus- montre une très bonne concordance.
La tendance temporelle est très bien représentée et le modèle spatial de la pollution par les nitrates est également bien reproduit dans de nombreuses zones.
Outre l'apport d'azote par la fertilisation et l'évacuation par la récolte, les processus de transformation dans le système sol-plante, c'est-à-dire l'immobilisation, la minéralisation et la dénitrification de l'azote, sont également pris en compte, ainsi que l'absorption d'azote des cultures intermédiaires ou des cultures d'hiver suivantes. Ainsi, les principaux facteurs d'influence agricoles sur le potentiel de lixiviation des nitrates sont pris en compte.
VDLUFA_2024_Poster GRETA_LTZ Augustenberg
LTZ Augustenberg