Et si on irriguait les vignes en recyclant l’eau ?

Les eaux usées représentent une ressource de plus en plus prisée et durable, l’eau douce disponible étant limitée et sa demande en hausse, comme le souligne le rapport mondial de 2017 des Nations unies sur le sujet. Les prélèvements d’eau douce, estimés à 3 928 km³ par an, sont consommés à environ 44 %, principalement dans l’agriculture. Les 56 % restants sont libérés dans l’environnement en tant qu’eaux usées, sous forme d’effluents municipaux et industriels, et d’eaux de drainage agricole.

Réutilisation des eaux usées, une méthode en expansion

La réutilisation des eaux usées municipales est un modèle courant dans les pays du Moyen-Orient et d’Afrique du Nord, en Australie et en Méditerranée, ainsi qu’en Chine, au Mexique et aux États-Unis.

Au sein de l’Union européenne, il n’existe ni réglementation ni ligne directrice commune en la matière. Seule une directive européenne du 21 mai 1991 précise que « les eaux usées sont réutilisées lorsque cela se révèle approprié ». Certains pays européens ont donc défini leurs propres réglementations ou recommandations, plus ou moins restrictives, pour cette réutilisation.

L’Union a toutefois l’intention de publier des lignes directrices sur une réutilisation efficace afin de promouvoir une gestion plus intégrée de l’eau et de gérer les prélèvements excessifs. Un premier rapport sur les exigences minimales de qualité pour l’utilisation des eaux usées traitées en irrigation agricole et recharge des aquifères a été publié par le Centre commun de recherche (JRC) de la Commission européenne en janvier 2018. Les exigences proposées ont été élaborées selon une approche de gestion des risques, fondée entre autres sur les recommandations de l’Organisation mondiale de la santé.

Des progrès importants ont également été accomplis au niveau international, avec les normes de l’ISO, l’organisation internationale de normalisation, qui a récemment publié quatre lignes directrices sur l’utilisation des eaux usées traitées pour l’irrigation.

La France a pour sa part choisi d’autoriser et d’encadrer un usage précis des eaux traitées, l’irrigation. Pour autant, d’autres utilisations peuvent être acceptées sur autorisation.

Expérimentations sur les vignes

Des expérimentations sur les vignes ont vu le jour en France pour tester l’impact d’une micro-irrigation utilisant des eaux traitées ; c’est ainsi le cas du projet Irri-Alt’Eau, mené à Gruissan dans le Languedoc-Roussillon.

L’objectif de ce projet – conduit par des laboratoires de recherche, des collectivités et des entreprises – est de développer une pratique fiable de l’irrigation de la vigne avec des eaux traitées.

Des études sur le recyclage des eaux pour l’irrigation en viticulture ont déjà été effectuées dans différentes parties du monde. Plusieurs travaux – menés en 2015, en 2013 et en 2012 – ont mis en avant des avantages sur la production et la qualité du raisin.

L’eau recyclée se caractérise toutefois par un contenu significativement plus élevé en sel, par rapport à l’eau douce conventionnelle. De ce fait, la maîtrise de la salinité, en particulier du sodium (Na+) et du potassium (K+), est nécessaire afin de ne pas modifier les propriétés physico-chimiques et l’activité biologique du sol sur le long terme.

Produire une eau de qualité

Assurer la qualité sanitaire microbiologique des eaux usées traitées est essentielle, mais sans éliminer les nutriments contenus dans cette ressource hydrique alternative.

Dans un contexte où les épisodes de sécheresse se multiplient – le bilan hydrique enregistré depuis l’année 2000 sur le site INRA à Gruissan est défavorable –, Irri-Alt’Eau répond à une volonté de maintenir une viticulture qualitative et compétitive.

Sur le principe de l’économie circulaire, Veolia Eau – coordinateur du projet – a mis au point un système épuratoire à bas coût de traitement des eaux usées municipales pour l’usage agricole. Un prototype est installé sur la station d’épuration de Narbonne Plage et destiné à affiner la qualité sanitaire des eaux résiduaires, afin d’atteindre les objectifs de production d’une eau de qualités B et C conformes à l’arrêté du 25 juin 2014.

Irrigation des vignes

Des essais se poursuivent depuis 2013 sur deux parcelles expérimentales d’un hectare et demi au total, cultivées sur des sols argilo-sableux et calcaires. Entre 2013 et 2015, quatre types d’eau ont été comparés pour un même niveau d’irrigation : l’eau potable (témoin), l’eau traitée de qualité B (autorisée pour irriguer la vigne), l’eau traitée de qualité C (à titre expérimental) et l’eau de surface dite « agricole ».

À partir de 2016, à la suite des résultats obtenus dans la première phase expérimentale de ce projet, et des évolutions réglementaires, l’eau traitée de qualité C a été autorisée pour la micro-irrigation des vignes.

Depuis, les recherches continuent et les essais visent aujourd’hui à répondre à deux questions agronomiques majeures : la valeur ajoutée des eaux recyclées par le contenu de nutriments essentiels pour les cultures – qui pourraient réduire la nécessité de recourir à des engrais inorganiques ou synthétiques –, et la maîtrise de la salinité des eaux saumâtres vis-à-vis du risque potentiel de salinisation des sols.

Des résultats encourageants

D’après l’étude, la présence de micropolluants organiques (hydrocarbures, nonylphénols, produits pharmaceutiques…) dans les eaux traitées est très faible (comparée aux valeurs limites fixées pour les eaux potables). Les analyses microbiologiques ne montrent aucune augmentation des concentrations en bactéries entre la sortie du prototype et le point d’usage.

Comparée à l’eau potable et à l’eau de surface (dite « agricole »), l’eau traitée possède une teneur en sels et une charge nutritive plus élevées. Elle peut donc être une source d’excès en sodium cation (Na+) dans le sol par rapport à d’autres cations (de calcium, potassium, magnésium), et entraîner ainsi des problèmes de dégradation du sol. De ce fait, le rapport d’adsorption du sodium (SAR) et la conductivité électrique de l’eau d’irrigation (ECi) devront être utilisés en combinaison pour évaluer les risques potentiels de salinisation du sol.

Au niveau de la plante, aucune différence concernant les réponses comportementales et physiologiques n’a pu être attribuée à la qualité de l’eau d’irrigation.

Par ailleurs, à un taux minimum d’irrigation de 450 m³/ha par an, l’apport d’engrais de l’eau traitée étudiée a été de 20, 1 et 13,5 unités de N-P-K (azote, phosphore et potassium), respectivement. Un certain degré de similitude avec la fertigation – application des éléments fertilisants solubles dans l’eau par l’intermédiaire d’un système d’irrigation, notamment, du goutte-à-goutte – a été constaté.

Ainsi, en fonction des besoins des plantes et des objectifs de production, une fertilisation d’entretien annuelle serait fournie par l’eau traitée. D’autres macro et micronutriments précieux, ainsi que la matière organique résiduelle contenue dans cette eau, pourraient fournir des avantages supplémentaires à moyen et long terme pour la vie microbienne présente dans le sol.

La qualité du vin préservée

Quant au raisin issu des vignes irriguées par ces eaux recyclées, la qualité n’est pas impactée par le type d’eau utilisé. La composition physico-chimique du fruit et les composants de rendement, notamment, restent semblables. Il en est de même pour les vins, exempts de toute contamination microbiologique. Seul un effet millésime normal, lié aux aléas climatiques, a été constaté.

En termes de résidus de médicaments aussi, les teneurs mesurées dans quelques échantillons de vin sont très inférieures aux concentrations ayant été mesurées dans des échantillons d’eau potable (41 ng/L), elles-mêmes considérées sans risque sanitaire, selon l’avis de l’Anses.

Acceptation sociale

Malgré ces résultats encourageants, il existe au sein de la société des réticences à la réutilisation des eaux traitées dans le domaine du vin. Dans le cadre d’Irri-Alt’Eau, une étude sur le sujet a été menée dans la région Occitanie ; elle montre que si les producteurs y sont majoritairement favorables, les professionnels de la filière, les négociants et les consommateurs, se montrent plus réticents, ce qui pourrait être un frein au développement de cette pratique.

Nous consommons pourtant déjà des fruits, des légumes et des vins importés de pays où la réutilisation des eaux traitées pour l’irrigation est de plus en plus développée (produits provenant de pays comme Israël, Espagne, Autralie, Mexique, Afrique du Sud…). De même que des pommes de terre primeurs cultivées sur l’île de Noirmoutier sont irriguées avec des eaux traitées. Une grande partie de la population ne connaît visiblement pas l’existence de cette pratique : il est donc nécessaire de mettre en place des campagnes de sensibilisation et de communication pour faire évoluer la perception du public.

À noter aussi que les impacts à long terme de cette pratique dépendront des conditions climatiques, de l’application des directives accompagnant la réglementation en vigueur et de la qualité des systèmes de surveillance et de pilotage d’une irrigation raisonnée, garantissant l’absence de dangers pour la santé humaine et l’environnement.

Flor

Flor Etchebarne, Ingénieure de recherche associée, Inrae; Dominique Patureau, Directrice de recherche, biotechnologie de l’environnement, Inrae; Hernan Ojeda, Ingénieur de recherche en viticulture, Inrae; Jean-Louis Escudier, Chargé de mission à l’Inra Gruissan, spécialiste des questions viticoles, Inrae; Michel Torrijos, Ingénieur de recherche en traitement biologique des eaux et des déchets, Inrae et Nathalie Wéry, Chargée de recherche en microbiologie sanitaire, Inrae

Hernan Ojeda, ingénieur de recherche à l’Inra Gruissan, a également participé à la rédaction de cet article.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.