La valorisation agronomique des sédiments marins de la Rance

• Par Jeanne Bourret
  INRA/DPEnv.
  bourret@ebene.inapg.inra.fr  

Une pratique traditionnelle
Les tangues en agriculture
Les vases en disgrâce
Des exigences plus fortes
Un terrain favorable mais une mise en œuvre délicate
Des projets
Bibliographie

Les paysans bretons du siècle dernier connaissaient bien les ressources naturelles de leur région ; l’agronome Théophile de Pompery constate par exemple en 1851, dans son Nouveau guide du cultivateur breton, la fréquente utilisation des goémons comme engrais. Il reconnaît lui-même que « De tous les engrais végétaux, ceux-ci sont les plus puissants [...] ». Le maërl, issu de certaines algues, les sables ou encore les vases, étaient aussi exploités, en tant qu’amendements calcaires.

Carte de situation en Bretagne (haut) de l’estuaire de la Rance (bas)

Dans la région du Mont Saint-Michel, ce sont surtout les sables et les vases marins, que l’on peut regrouper sous le terme de tangues, qui étaient employés, en raison de leur accumulation naturelle dans la baie. Cette pratique pourrait remonter au Moyen Âge, et s’être diffusée avec la généralisation du collier de cheval, qui permit le transport vers l’intérieur des terres. Les tangues, extraites à l’automne, étaient laissées hors de l’eau tout l’hiver, puis reprises au printemps pour être épandues sur les champs. Par ce traitement, on évitait que la concentration en sel soit trop élevée car les tangues étaient lavées par les précipitations hivernales. Dans les polders de la baie du Mont Saint-Michel, créés à partir de 1856, les tangues sont le support de cultures variées : carotte, betterave, blé, maïs, poireau, oignon, pomme de terre, navet. La polyculture seule a remplacé le système d’exploitation traditionnel de polyculture-élevage (bovins et ovins) mieux adapté aux carences du milieu à l’époque où l’on ne disposait pas de moyens industriels pour améliorer la fertilité des sédiments.
Dans l’estuaire de la Rance, l’histoire du prélèvement des tangues (qui sont des vases que l’on appelle localement marre ou marne)(1) semble être plus récente. Elle n’en occupe pas moins une place fondamentale dans les pratiques agricoles du pays, au point d’être au cœur des conflits déclenchés par certains aménagements fluviaux de la Rance (par exemple l’exhaussement du déversoir de l’écluse du Châtelier, qui menaçait d’immersion une grande vasière). Jusqu’en 1810-1820, seules les communes riveraines de la Rance exploitaient les vases. Cet usage s’étendit ensuite aux communes de l’intérieur où l’on vendait le matériau à ceux qui ne pouvaient venir le chercher. En 1830, 17 communes prélevaient les sédiments de la Rance : 7 riveraines et 10 non riveraines. On estime alors à 15 000 m3/an les quantités prélevées. A cette époque fut construit le canal d’Ille-et-Rance qui devait permettre, entre autres, le transport des vases jusqu’aux communes bordant le canal. Cette extension géographique de l’emploi de la marre accrût la fréquentation des vasières, notamment de celle dite de la Pétrole (actuellement plaine de Taden), où les prélèvements devaient se faire de manière anarchique car, le 2 septembre 1836, un arrêté préfectoral fixe les conditions d’extraction. La vasière de la Pétrole est divisée en 4 parcelles exploitées chacune une année sur quatre. Il est recommandé de procéder à une extraction horizontale pour éviter des excavations trop profondes. Les prélèvements sont interdits dans les chemins d’accès et les infractions sont punies par des amendes.
Dans l’estuaire de la Rance, l’exploitation des tangues (qui sont des vases) semble avoir été moins répandue. On a retrouvé la trace de chemins d’accès à la rivière qui auraient servi à leur prélèvement à marée basse. Certains paysans étaient soumis à une « obligation de marnage », c’est-à-dire une obligation d’amendement de marne, par leur contrat de fermage. Au XVIIe siècle, on réglementa cette pratique en raison de la très forte demande qui faisait entrer les paysans en concurrence les uns avec les autres.
Les tangues furent employées en tant qu’amendement jusqu’à la Deuxième Guerre mondiale. La dernière génération d’agriculteurs préféra l’emploi de techniques plus modernes, plus efficaces, et de manipulation plus aisée, comme le chaulage. Le développement d’industries spécialisées dans la production d’intrants agricoles contribua sans doute à l’abandon des tangues en apportant à l’agriculteur un produit conditionné et prêt à l’emploi.

[R] Les tangues en agriculture

Quel est l’intérêt de ce matériel en tant qu’amendement ? Les tangues, mélange de matière biogénique marine et de particules minérales plus ou moins grossières, contiennent une proportion élevée d’oxydes de calcium et de magnésium (CaO et MgO)(2). Cette nature calcaire a un pouvoir neutralisant vis-à-vis des sols acides. D’autre part, quand les tangues contiennent des argiles, elles favorisent l’agrégation des particules du sol et augmentent la capacité d’échange cationique. La terre, dont les propriétés physico-chimiques se trouvent ainsi améliorées, gagne en fertilité. Citons de nouveau Théophile de Pompery : « Le moyen le plus généralement employé et le plus facilement applicable pour améliorer les terres légères c’est de les amender avec les sables calcaires [...]. On apporte ainsi au sol un élément très fertilisant, qui le transforme au point de le rendre apte à produire toute espèce de récolte. ».
Les apports d’éléments nutritionnels d’intérêt (azote, phosphore, potassium, oligo-éléments) et de matière organique sont très variables et dépendent du site de prélèvement. Ils restent faibles en général.
Comme cela se pratique dans la baie du Mont Saint-Michel, les tangues peuvent servir de support de culture là où l’épaisseur de terre arable n’est pas suffisante. Il faut alors apporter de la matière organique par un assolement approprié et pallier les carences des tangues par un enrichissement nutritionnel. Au Mont Saint-Michel, phosphates et nitrates sont largement employés.

[R] Les vases en disgrâce

Dans le nord de la Bretagne, la Rance prend naissance dans les monts de Méné, coule au pied de Dinan et se jette dans la Manche, entre Dinard et Saint-Malo. Cette rivière est surtout connue par l’usine marémotrice qui barre son estuaire depuis 1966.
La Rance est affectée par de nombreux maux, dont le plus visible est l’envasement de son estuaire. Le phénomène est si important qu’en certains points la navigation est perturbée. En été, quand le débit de la rivière est au plus bas, le problème atteint un seuil critique, surtout en aval de l’écluse du Châtelier, et oblige EDF, conformément à sa responsabilité d’entretien du chenal, à déclencher une « chasse » en ouvrant l’écluse. Cela n’empêche pas les sédiments de reprendre leur place quelque temps après. Mais les conséquences de l’envasement ne se limitent pas à un seul problème de navigation : évoquons également le recouvrement des bancs de sable qui servent de frayères pour certains poissons, le comblement des anses peu profondes et la « dégradation esthétique » de la rivière au jusant, qui laisse les grandes étendues grises et nues découvertes.
Après de nombreux cris d’alarme lancés par les riverains, les élus et les écologistes, devant l’évidence et l’urgence des problèmes, un Contrat de baie est né. L’un de ses volets les plus importants concerne la gestion des sédiments de la Rance. Il s’agit tout d’abord de remédier à l’envasement en extrayant les tangues grâce à 2 pièges à sédiments installés l’un en partie fluviale (piège de Taden, 5 000 m3), l’autre en Rance maritime (piège de Lyvet, 10 000 m3). Puis il faut assurer à ces vases des débouchés, qui leur conféreront une valeur et conditionneront le bon fonctionnement du processus de désenvasement. Parmi les emplois à l’étude, l’amendement agricole, la reconstitution de sols sont deux procédés de valorisation agronomique des vases.
Quelles sont les nouvelles conditions dans lesquelles s’effectue le retour des tangues dans les pratiques agricoles du pays de Rance ?

[R] Des exigences plus fortes

Les progrès scientifiques et techniques du XXe siècle ont poussé les cultivateurs à abandonner la pratique d’amendement des tangues. Pour la réintroduire, il faut, grâce à ces mêmes progrès, garantir la qualité agronomique du matériel, mais surtout son innocuité.
Concernant les métaux lourds, les analyses chimiques ont révélé les vases de la Rance conformes à la norme AFNOR 44-041(3) (tableau I). Aucun dosage de polluants organiques (pesticides, PCB, etc.) n’a cependant été réalisé, en raison de l’observation que le bassin versant est relativement peu cultivé et faiblement industrialisé. Les risques de pollution organique n’ont donc pas été jugés suffisants pour réaliser un dosage.
Les vases contiennent évidemment du sel. Or un excès « brûle » les cultures. Dans le cas de la Rance, le piège se situe à une quinzaine de kilomètres de l’embouchure, en un point où la salinité est donc faible (inférieure à 20 ‰). En outre, les vases, épandues en couche mince sur les terres, sont rapidement lavées de leur sel par la pluie.
Quant aux qualités physico-chimiques, des analyses des vases du site d’extraction maritime (Lyvet) en 1995 ont fourni les résultats suivants :

- caractéristiques physiques : classe granulométrique limono-sableuse

matière sèche (MS)	46,9%
pH	8,3

 - caractéristiques chimiques : matière organique 4,5 %

azote total	0,33%
phosphore total	0,08%
potassium total	0,48
calcium total (CaO)	7,2%
magnésium total (MgO)	1,0%
chlorures	0,54%

On peut argumenter que ces sédiments ne sont pas des tangues sensu stricto si l’on se réfère aux définitions données précédemment, car la somme CaO + MgO est inférieure à 15%. On gardera néanmoins cette appellation pour insister sur le caractère calcaire des vases. La teneur en CaCO3 varie entre 20 et 25% selon différents prélèvements.
Par rapport au chaulage, les tangues sont un amendement moins efficace, mais elles apportent des éléments fertilisants supplémentaires comme les oligo-éléments.

Tableau I. Comparaison entre les concentrations de différents métaux dans les vases du piège de Lyvet et leurs valeurs limites autorisées dans les boues de station d’épuration destinées à l’agriculture

(*) Valeurs considérées comme naturelles par l’ADEME (1992). [VU]
(**) Directive du 12 juin 1986 modifiée 2 décembre 1988. Les valeurs limites de la directive CEE sont exprimées sous forme de fourchettes. Seul le terme supérieur figure dans le tableau. Le sélénium n’est pas pris en compte dans cette directive. [VU]

Un problème de disponibilité du phosphore peut se poser : en effet, en présence d’un excès de calcium, les ions phosphates forment des phosphates tricalciques (PO4(Ca)3) qui sont insolubles. On a mis en évidence l’importance des mycorhizes dans la remobilisation du phosphore de ces complexes, qui peut alors être absorbé par les plantes.

[R] Un terrain favorable mais une mise en œuvre délicate

La réintroduction de l’amendement des vases dans les pratiques agricoles du Pays de Rance est-elle utopique ? A en croire la pléthore de volontaires pour répandre les vases sur leurs champs, il faut croire que non. Dans la surface délimitée par un rayon de trois kilomètres autour du site d’extraction, réservée à l’expérimentation agronomique, il aurait fallu fournir plus de 50 000 m3 pour satisfaire toutes les demandes. Aux esprits suspicieux qui chercheraient la réelle cause de ce succès, on doit préciser qu’aucun dédommagement n’est versé aux agriculteurs ; seuls l’extraction et le transport jusqu’à la parcelle sont assurés gratuitement par les services du COEUR (4).
L’engouement des exploitants pour cette initiative s’explique par le fait que les traditions culturales sont profondément ancrées dans l’histoire agricole de la région. L’amendement des vases a été abandonné en pratique, mais il est encore présent dans les esprits, surtout chez les « anciens », agriculteurs à la retraite qui ont vécu l’exploitation des tangues au début du siècle. Ce sont eux les garants de la confiance qu’ont les jeunes exploitants en l’utilisation des vases de la Rance.
Cependant, le retour à une pratique ancienne, qui peut paraître archaïque, laisse un petit nombre d’agriculteurs sceptiques. Si la tradition a sans doute brisé leur méfiance, ils ne préjugent pas des résultats des expérimentations menées sur leurs terres. Interrogé sur ses attentes concernant un sol reconstitué par des vases (d’une épaisseur variant entre 15 et 50 cm), un agriculteur des Côtes-d’Armor pense en faire un pâturage, sans toutefois affirmer que le ray-grass anglais et le trèfle blanc pousseront. Les expérimentations du COEUR sont pour lui une occasion d’essayer de transformer des terres incultes en prairie, voire d’augmenter l’épaisseur de la couche arable des parcelles de céréales. Mais il conditionne son accord à la gratuité des vases, et à une participation technique minimale : les tangues doivent être livrées et épandues par des entreprises extérieures. L’inadéquation de ses engins à la manipulation d’un matériau boueux et la crainte de l’usure par le sel sont les deux arguments avancés. Une solution serait de déposer en bout de champ les vases à l’automne, et de les utiliser au printemps suivant. Leur épandage serait alors plus facile car elles seraient alors partiellement déshydratées et débarrassées de leur sel. D’une manière générale, il ressort des propos de cet agriculteur que tout supplément important de travail, comme le nettoyage du matériel agricole, est pour l’instant refusé.
Les résultats définitifs des expérimentations, qui seront diffusés sous peu, pourront, s’ils sont positifs, obtenir des indécis une plus grande adhésion. Des premières observations font état d’une amélioration du rendement de terres pauvres, hydromorphes, portant des céréales (maïs ou blé), grâce à l’amendement des vases.

[R] Des projets

Quelle place occuperont les vases dans les pratiques agricoles de demain ? Assiste-t-on à un changement durable des usages d’amendement ? Quel statut économique prendra le produit « vases » à l’avenir ?
La transformation industrielle des vases à destination de l’agriculture (déshydratation, pulvérisation, enrichissement, etc.) n’est pas envisageable en raison de coûts trop élevés. De plus, le potentiel général d’extraction en Rance est insuffisant pour approvisionner une entreprise de grande taille.
Peut-on imaginer de remplacer le chaulage par le marnage ? Pour cela, il faudra continuer à assurer la gratuité du matériau et son extraction, garantir sa qualité (concentration en carbonate de calcium et en métaux) et améliorer sa manipulation. Néanmoins, pour des raisons économiques, l’épandage restera à la charge des agriculteurs. Le transport pourrait devenir ferroviaire (le pont de Lessard qui porte une voie de chemin de fer enjambe la Rance non loin du site de Lyvet) et ainsi agrandir le rayon d’utilisation des vases. Les pièges à sédiment en place sont trop petits pour être un remède efficace contre l’envasement. Le COEUR ambitionne soit de les agrandir, soit de les multiplier, afin d’atteindre une extraction annuelle de sédiments de 200 000 m3.
Mais l’issue de ces projets restent conditionnée à l’attitude des agriculteurs qui font le choix de leurs pratiques agricoles. Suite à la construction récente de la station de traitement des eaux de Saint-Malo, certains d’entre eux seront sans doute sollicités pour recevoir les boues d’épuration. Même si a priori il n’y a pas concurrence entre les deux produits (les boues d’épuration apportent essentiellement de la matière organique), un choix risque de s’opérer. Mais au-delà de ce simple problème pratique, il s’agit bien de la question du rôle des agriculteurs dans l’espace rural. En un temps suffisamment éloigné pour qu’on l’ait oublié, les paysans « humanisaient » le paysage en créant des ouvertures, des voies de communication, en faisant reculer la forêt. A présent, agriculture rime avec nitrates et les grandes plaines céréalières de la Beauce apparaissent comme des déserts sans vie. Dans le Pays de Rance, les vases de la rivière sont une occasion pour les agriculteurs de renouer avec leur fonction d’« artisan » du paysage et de faire un pas vers l’opinion soucieuse de l’environnement.
L’auteur tient à remercier C. Cheverry et J.-M. Rivière (INRA Rennes), D. Melec et J.-C. Poirié (COEUR), F. Lang (Université de Rennes), et M. Lemoine, pour leur contribution à cet article.

[R] Bibliographie

BAIZE D., RIVIERE J.-M., 1991. Rapport d’expertise pédologique du site du Mont Saint-Michel. Observatoire de la qualité des sols, ENSA-INRA, Rennes. 8 pp.
DELMAS A.-B., RIVIERE J.-M., 1989. Mémoire sur les possibilités d’utilisation agronomique de la tangue extraite au cours des travaux de désensablement du Mont Saint-Michel. Rapport d’expertise, INRA, laboratoire de science du sol, Rennes.
Le Babillard, 1996. Histoires de vases. 2, 24-32 et 3, 15-23.
POMPERY T. de, 1851. Le nouveau guide du cultivateur breton / Quelennou var labour.