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Les pratiques culturales en Seine – Normandie mises en base de données

ARSEINE est une base de données décrivant l’évolution des systèmes agricoles dominants sur les 50 dernières années à l’échelle du bassin hydrographique Seine-Normandie. Couplée à des outils de modélisation, cette base de données est utilisée pour appréhender à l’échelle d’un grand territoire l’impact au long terme des pratiques agricoles sur l’environnement.

Représentation d’indicateurs diversifiés sur le bassin Seine-Normandie
Publié le 23/01/2019

Un outil qui s’intègre au contexte réglementaire

Dans le cadre de la mise en application de la Directive Cadre sur l’eau (DCE) du 23 octobre 2000 (directive européenne 2000/60), les six agences de l’eau couvrant le territoire français réalisent la mise à jour régulière de l’état des lieux des masses d’eau, base nécessaire à la préparation des plans de gestion et d’actions pluriannuels pour la préservation des ressources en eau (schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux).  
Depuis près de 20 ans et dans le cadre de ce contexte réglementaire, l’agence de l’eau Seine- Normandie et l’unité de recherche ASTER Mirecourt de l’INRA ont entamé une collaboration portant sur la présence dans les aquifères de contaminants diffus d’origine agricole, notamment les nitrates. Il s’est rapidement avéré que la simple description des occupations de sol agricoles était insuffisante pour comprendre l’évolution de la qualité des eaux. Les partenaires ont décidé de se doter d’une base de données permettant de caractériser finement les systèmes de culture et leur évolution à l’échelle des territoires du bassin hydrographique sur une longue période de temps.

Un outil construit à partir de données terrain

La base de données ARSEINE est construite à partir de données provenant de statistiques agricoles (recensements agricoles 1970 à 2010, enquêtes sur les pratiques culturales 2006 et 2011, enquêtes sur les occupations de sol TerUti et TerUti Lucas) complétées par des enquêtes auprès de plus de 120 experts agricoles (chambres d’agriculture, instituts techniques…). Ces données sont relatives aux successions de cultures et aux itinéraires techniques (fertilisation, travail du sol, irrigation, interculture, semis et récoltes, rendements, …).
Un premier traitement de ces données a permis de régionaliser les occupations des sols dans des unités spatialement homogènes appelées Unités de Modélisation Agricoles (UMA). Une seconde étape s’est attachée à décrire pour chaque UMA les différents systèmes de culture et leurs évolutions à partir des successions de cultures et des itinéraires techniques associés.

Un outil de restitution spatio-temporel des pratiques agricoles

ARSEINE permet de caractériser une diversité de systèmes de culture datés et situés. Chaque système de culture est caractérisé par la succession de cultures (suite ordonnée de cultures) et leurs pratiques associées (travail du sol, fertilisation azotée organique et minérale, irrigation, …).  
Ces informations sont agrégées et intégrées pour construire différents indicateurs (fertilisation moyenne azotée, surface moyenne des cultures, …). Ces indicateurs peuvent être présentés sous forme de cartes ou de graphiques (voir illustration).
ARSEINE est une base de données composée de 95 UMA, 4 576 successions culturales, 3 155 itinéraires techniques pour 24 types de cultures (incluant les systèmes prairiaux).

Un outil mobilisable pour tester des scénarii

ARSEINE est équipée d’un module rendant compatible l’utilisation des données par les outils de modélisation tels que STICS (voir encart). Un travail collaboratif est mené actuellement par deux unités de recherche INRA (AgroImpact et Infosol) qui apportent leurs connaissances et compétences respectives sur les flux d’eau et d’azote dans les agrosystèmes et sur les paramètres descriptifs des sols. Avec l’aide de Mines ParisTech, des outils de modélisation ont été créé pour évaluer le transfert des contaminants nitriques vers les aquifères. Ces travaux permettent de mettre au point des scénarii de la pollution nitrique agricole à l’échelle du bassin Seine - Normandie sur la période 2014 - 2050 et plus largement, de reconstituer l’évolution quantitative et qualitative des eaux souterraines du bassin Seine – Normandie en relation avec les pratiques agricoles dans une logique de changement climatique. ARSEINE est réutilisable pour des études similaires où l’on cherchera à relier les flux d’azote (sol-eau-atmosphère) aux pratiques agricoles à l’échelle d’un grand territoire.

L’accès aux informations s’effectue sur demande auprès des ingénieurs INRA (contacts mentionnés ci–dessous). Ces données peuvent être mobilisées par les acteurs publics (conseil régional, chambres d’agriculture, DRAAF…) ou privés (bureau d’étude…).  

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Sciences pour l’action et le développement
Centre(s) associé(s) :
Grand Est - Nancy

En savoir plus

ARSEINE (base de données Agricole Régionalisée sur le bassin SEIne-NormandiE)   

L’outil, développé entre 2014 et 2017, s’inscrit dans le cadre de travaux beaucoup plus généraux liés au programme de recherche interdisciplinaire PIREN SEINE  sur l’eau et l’environnement du bassin de la Seine.

Logo de Stics (Simulateur multidisciplinaire pour les cultures standard), un modèle de culture dynamique, générique et robuste permettant de simuler le système sol-atmosphère-culture, reconnu internationalement.. © Inra

STICS

Le modèle STICS (Simulateur multidisciplinaire pour les cultures standard) est développé à l’Inra depuis 1996. Il permet de modéliser à l’échelle de la parcelle, le développement d’une culture, voire de cultures associées ou encore d’une succession culturale, en fonction de nombreux paramètres agronomiques : climat, sol, et pratiques agricoles. Il a servi de base à de nombreux autres modèles intégratifs. Il est disponible gratuitement sur le site Web de l’unité de recherche Agroclim (Avignon). Utilisé par une centaine de personnes essentiellement à des fins de recherche et d’enseignement, il peut aussi être utilisé par des conseillers agricoles.