Nitrates (Eaux superficielles)

Dans la nature, l’eau contient une variété d’éléments dissous tels que des minéraux, des composés organiques, des éléments métalliques sous forme de traces… La composition de l’eau variera ainsi au gré du cycle de l’eau, de son parcours à travers les bassins versants et de l’influence des activités humaines.

Cependant, certaines pressions sur l’eau et les milieux peuvent perturber et exacerber la concentration de ces éléments, entrainant alors une altération des écosystèmes et de la qualité de l’eau. C’est par exemple le cas de l’azote, et plus particulièrement des nitrates.

En 2022, 91% des stations évaluées pour le paramètre « Nitrates » en Pays de la Loire sont en bon état par rapport au critère de la DCE (50 mg/L). 76,1% des masses d’eau suivies sont considérées comme subissant ou susceptibles de subir une eutrophisation des eaux douces superficielles (d’après l’arrêté du 5 mars 2015).  Pour voir voir les station concernées, cliquez ici. (Sources : DREAL des Pays de la Loire, Datalab’eau)

Définition et éléments de contexte

Les nitrates (NO₃^–) sont l’une des formes dissoutes de l’azote assimilées par les plantes pour leur croissance. Cette forme est présente à l’état naturel grâce à la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique (N₂) par les plantes, ou par la minéralisation de la matière organique dans le sol et les sédiments. L’apport d’engrais sous différentes formes (engrais minéraux et organiques, effluents d’élevage, boues, compost) peut également accroître la concentration des nitrates dans le milieux. 

De part sa charge négative, l’ion nitrate est particulièrement mobile, ce qui facilite son transport dans le sol et l’eau vers les milieux aquatiques et les nappes souterraines.

Transfert et pollution des cours d’eau

Lorsque la concentration en nitrates excède un certain seuil pouvant avoir un impact néfaste sur les écosystèmes, on parle de pollution par les nitrates. Les sources de pollutions sont multiples, mais dépendent principalement des activités humaines : 

• Pollution domestique : rejets des eaux usées non conformes par les stations d’épuration ;
• Pollution industrielle : rejets contaminés par des substances azotées ;
• Pollution agricole : fuites d’azotes non consommées par les cultures ou issues de rejets d’élevage.

La pollution agricole par les nitrates est un problème complexe, car différents processus régulent la libération ou l’assimilation de ce composé dans le milieu.  Deux facteurs déterminants vont influencer le risque de lixiviation des nitrates vers les eaux :  La présence des nitrates dans le sol (d’origine naturelle ou anthropique) Une situation d’excès d’eau, générant un flux d’eau dans le sol (lors de fortes pluies par exemple) Ces deux paramètres seront quant à eux très variables selon le type de sol, l’assolement, la perméabilité du sous-sol, le niveau de pression anthropique, ou bien la variabilité saisonnière et interannuelle.  Par exemple, l’automne est souvent une période critique car la minéralisation naturelle du sol à ce moment est couplée avec la reprise des précipitations, ce qui augmente le risque de lixiviation d’azote vers les eaux.

Impact sur les milieux

« En savoir plus »

• Portail « notre-environnement » – Cycle de l’azote
• CNRS – Eutrophisation : Manifestations, causes, conséquences et prédictibilité
• OMS – Guidelines for drinking-water quality
• Anses – Point sur les nitrites et les nitrates en 10 questions

Limiter les risques

Différents outils réglementaires permettent de limiter les risques de contamination des nitrates dans l’environnement. Il s’agit notamment de la Directive Nitrate à l’échelle européenne, déclinée à l’échelle nationale à travers le Programme d’Action Nitrate (PAN). Le PAN fixe le socle commun applicable à l’ensemble des zones dites « zones vulnérables » et des Programmes d’Actions Régionaux (PAR).

La région des Pays de la Loire est entièrement classée en « zone vulnérable » aux pollutions par les nitrates depuis février 2017.

Le PAR définit également certaines zones sur lesquelles la pression des nitrates menace les ressource eau potable : les Zones d’Action Renforcées (ZAR), sur lesquelles des mesures spécifiques s’appliquent.

Localement, les acteurs territoriaux peuvent mettre en place des mesures spécifiques, propres au contexte territorial, afin de répondre aux enjeux et objectifs régionaux. Ces mesures peuvent par exemple être intégrées au sein des contrats territoriaux Eau.

Surveillance et outil de suivi

Les réseaux de surveillance

Le suivi des concentrations en nitrates dans les eaux est assuré par différents réseaux de surveillance :

• Le suivi des milieux au titre de la directive cadre sur l’eau (DCE), comptant aussi pour le suivi de la directive nitrate (agence de l’eau et éventuels réseaux locaux), destiné à connaître l’état général des cours d’eau et nappes souterraines ;
• Le suivi des captages d’eau destinés à la consommation humaine (ARS), destiné principalement au contrôle de la teneur en nitrates vis-à-vis de la production d’eau potable, dans les eaux « brutes » (non traitées).

Réseaux de surveillance locaux

Certains départements disposent d’un réseau de suivi départemental : ces réseaux peuvent compléter le suivi réalisé dans le cadre de la DCE et regrouper des données récoltées par différents organismes (Agence de l’eau, DREAL, DDT(M), Fédérations de pêches, ARS). De même, certains syndicats de bassins ce sont également équipés d’observatoires locaux permettant de suivre l’état du milieu par rapport aux objectifs des SAGE.

L’annuaire des outils pour le suivi de l’eau et des milieux est accessible ici.

Enfin, la base nationale DiDo du service des données et études statistiques (SDES) permet d’extraire un grand nombre d’indicateurs environnementaux à l’échelle des EPCI, notamment les suivis de surveillance des nitrates. Pour accéder au catalogue DiDo il suffit de cliquer ici et de rentrer le champ « nitrates » dans la colonne « #LIBELLE_VARIABLE ». Un dictionnaire du catalogue est accessible dans l’onglet « Documentation ».

Le Datalab’eau

Le Datalab’Eau est un module développé par la DREAL des Pays de la Loire regroupant l’ensemble des rubriques de valorisation des données en lien avec l’eau. Un module spécifique au suivi des nitrates est disponible. Celui-ci permet de visualiser, d’analyser et d’exporter les données de suivi des concentrations en nitrates dans les eaux (superficielles et souterraines). 

Le module spécifique au suivi des nitrates est accessible en cliquant ici.  De plus, l’utilisateur doit valider la requête en cliquant sur le bouton « Valider mon choix » pour afficher les résultats.

Bilan régional

En Pays de la Loire, près de 91% des stations évaluées en 2022 répondent au critère de bon état fixé par la DCE pour les Nitrates (50mg/L). Cette valeur seuil de 50 mg/L répond aux objectifs réglementaires, notamment en termes de santé publique.

À noter que les analyses décrites ci-dessous se basent sur les données extraites depuis le portail du Datalab’eau pour le paramètre « Nitrates » et des traitements de données réalisées par l’observatoire.  Afin de traduire l’ensemble des mesures sur une année, c’est le percentile 90 (ou P90) qui est utilisé (selon méthode de l’arrêté du 5 mai 2015).

Cependant, l’ancienne directive européenne (80/778/CE) précédant l’actuelle Directive Nitrate mentionnait une valeur guide de 25 mg/L. Sur base de ce critère, ce sont 53% des stations suivies en 2022 qui enregistrent une concentration supérieure à 25 mg/L.

La concentration naturelle de nitrate dans les eaux superficielles avoisine les 10 mg par litre. Des concentrations dépassant les 25 mg par litre signalent la présence d’une pression anthropique sur la ressource. C’est pourquoi la limite de 25 mg/L est considérée comme un indicateur environnemental plutôt qu’une norme de santé publique, comme c’est le cas pour le seuil de 50 mg/L.

Pour rappel, les concentrations en nitrates dans les eaux sont dépendantes du contexte saisonnier. De plus, la disposition des stations, la période et le nombre de mesures sont des facteurs à considérer lors de l’analyse des résultats pour une année.

Risque d’eutrophisation

Une masse d’eau subie ou est susceptible de subir une eutrophisation lorsque que sa teneur en nitrate dépasse 18 mg/L (arrêté du 5 mars 2015).

En 2022, 76.1% des masses d’eau suivies sont considérées comme subissant ou susceptibles de subir une eutrophisation des eaux douces superficielles (d’après l’arrêté du 5 mars 2015).  Sur la période 2007-2022 en Pays de la Loire, en moyenne 82% des masses d’eau subissent une eutrophisation.

En 2022, 36.7% des mesures effectuées enregistrent une concentration en nitrates supérieure à 18 mg/L. Ce chiffre est à mettre en perspective, car il s’agit du taux le plus bas enregistré depuis 2007. En moyenne sur la période 2007-2022, le pourcentage des mesures supérieur à 18 mg/L est de 48%.

Risque de pollution

D’après le 1° du II de l’article R. 211-76 du code de l’environnement, une masse d’eau est susceptible d’être polluée par les nitrates lorsque sa teneur est comprise entre 40 et 50 mg/L. En 2022, 9.1% des masses d’eau suivies sont susceptibles d’être polluées par les nitrates. 

Ce qu’il faut retenir

Selon les critères de la DCE, 91% des stations suivies en 2022 sont en « bon état » pour le paramètres Nitrates (seuil : 50 mg/L) Selon l’arrêté du 5 mars 2015, ce sont près de 76% des masses d’eau qui subissent ou qui sont susceptibles de subir une eutrophisation en 2022 (seuil : 18 mg/L) 53% des masses d’eau ont des teneurs en nitrates supérieures à 25 mg/L sur base du percentile 90 en 2022. 9.1% des masses d’eau sont susceptibles d’être polluées par les nitrates en 2022 (d’après 1° du II de l’article R. 211-76 du code de l’environnement).

Pour aller plus loin

La relation entre pressions azotées et qualité des eaux superficielles est loin d’être évidente. Les analyses des indicateurs du PAR 6 permettent de contextualiser les résultats du suivi des nitrates de ces dernières années. En outre, l’Observatoire Régional sur l’Agriculture et le Changement cLimatiquE (ORACLE) met en lumière le contexte climatique en lien avec les pratiques agricoles : deux facteurs déterminants sur le risque de pollution par les nitrates (rapport 2022 accessible ici).