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Évaluer l’impact de l’agriculture sur les eaux souterraines espagnoles

La réutilisation du fumier comme engrais peut entraîner une dégradation des ressources naturelles en eau. En analysant la matière organique dissoute ainsi que les antibiotiques et les gènes de résistance aux antibiotiques, le projet RESOURCE a mis au point une nouvelle méthode pour évaluer la qualité de l’eau.

Alimentation et Ressources naturelles

75 % des habitants de l’UE dépendent des eaux souterraines pour leur approvisionnement en eau potable, et dans l’agriculture, ces eaux sont largement utilisées pour l’irrigation. La qualité des eaux souterraines peut toutefois être compromise par ce que l’on appelle les contaminants émergents. Citons parmi ceux-ci les antibiotiques vétérinaires, les produits pharmaceutiques, les gènes de résistance aux antibiotiques et les pesticides. RESOURCE, un projet de recherche entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a évalué le fumier animal comme source de contamination des eaux souterraines dans les zones agricoles espagnoles à élevage intensif. Le projet a confirmé que l’utilisation de fumier animal comme engrais a pour résultat de contaminer les systèmes d’eaux souterraines par des antibiotiques et des gènes de résistance aux antibiotiques. «Les informations sur la qualité des eaux souterraines sont encore rares», déclare Meritxell Gros de l’Institut catalan de recherche sur l’eau, l’hôte du projet. «Nos conclusions soulignent l’importance de bonnes pratiques de gestion du fumier pour prévenir la pollution des eaux souterraines.»

L’eau souterraine comme empreinte digitale

L’Espagne compte plusieurs régions où l’élevage intensif a engendré d’importants excédents de fumier qui, par son utilisation dans les champs agricoles, dégrade les ressources naturelles en eau. RESOURCE s’est attelé à analyser les contaminants les plus connus, en l’occurrence les antibiotiques et les gènes de résistance aux antibiotiques. Cette analyse a été complétée par la nouvelle approche de caractérisation de la matière organique dissoute (MOD). La MOD est une combinaison de nombreuses substances, telles que des acides humiques et fulviques, des polysaccharides, des protéines, des lipides, des acides nucléiques, des produits microbiens solubles et des produits chimiques organiques synthétiques. L’équipe a utilisé la spectrométrie de masse à haute résolution, suivie d’une analyse statistique, pour déterminer la composition de la MOD dans les échantillons d’eaux souterraines. «Nous voulions explorer l’utilisation de la MOD comme une sorte d’empreinte digitale de la qualité de l’eau, au lieu de nous concentrer uniquement sur l’approche classique d’analyse des contaminants organiques», explique Meritxell Gros. L’analyse d’échantillons prélevés à différentes saisons a montré une grande variabilité dans les concentrations d’antibiotiques et de gènes de résistance aux antibiotiques. L’équipe étudie à présent la cause de ces différences. L’analyse de la MOD a montré que les échantillons d’eaux souterraines étaient dominés par des composants similaires à ceux de la lignine, avec seulement de petites quantités de substances protéiques. Ce fut une surprise, car des études antérieures effectuées au moyen de MOD dans des eaux de surface avaient révélé des traces importantes de protéines ou de substances similaires au tryptophane. «Peut-être que ces composés sont retenus par les sols ou dégradés par des micro-organismes, et qu’ils n’atteignent donc pas les eaux souterraines. Nous devrions approfondir cette question», ajoute Mme Gros. «Et bien que les concentrations d’antibiotiques y soient généralement faibles, entre un microgramme et un nanogramme par litre, on en retrouve étonnamment quelques traces dans les eaux souterraines! Il en va de même pour les faibles traces de gènes de résistance aux antibiotiques détectées.» L’échantillonnage sur le terrain a été effectué à Osona et à La Selva, deux régions où la production animale est parmi les plus élevées d’Espagne.

Mieux vaut prévenir que guérir

En réduisant la quantité d’antibiotiques dans les réserves d’eau, RESOURCE contribue à la lutte contre la résistance aux antibiotiques, conformément au plan d’action «Une seule santé» de l’UE. Le projet soutient également la directive-cadre sur l’eau de l’UE 2000/60/CE, qui vise à protéger les eaux de surface intérieures et les masses d’eau souterraines, côtières et de transition, ainsi que la directive sur les eaux souterraines 2006/118/CE établie en parallèle. «Nous espérons que notre méthodologie pour évaluer la qualité des eaux souterraines en utilisant la MOD comme indicateur et nos données sur l’occurrence des antibiotiques et des gènes de résistance aux antibiotiques seront utiles pour les futurs programmes régionaux de surveillance», conclut Meritxell Gros. Pour faire avancer les travaux, l’équipe étudie les possibilités d’étendre les zones étudiées. Elle envisage de procéder à une surveillance nationale de la qualité des eaux souterraines dans des zones critiques à forte densité de bétail et travaille à la publication en libre accès de ses résultats.

Mots‑clés

RESOURCE, eaux souterraines, eau potable, agriculture, contaminants, antibiotiques, fumier, matière organique dissoute, bétail, irrigation

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