ChinaCATCH : une collaboration OSUR-Chine ambitieuse


 AHLeGall    25/02/2019 : 12:22

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Un méga projet d’aménagement… à la mesure de la Chine

Le projet ChinaCatch qui vise à développer une collaboration entre l'OSUR et la Chine (Institut d'Hydrobiologie de Wuhan et Université Normale de Nanyang) vient d'être accepté par le Programme XU GUANGQI 2019, programme intégré aux Partenariats Hubert Curien (PHC) géré par Campus France pour le compte du ministère de l'Europe et des Affaires étrangères. Cette réussite fait suite à une première mission exploratoire réalisée en 2017 par trois chercheurs de l'OSUR (Rémi Dupas, Sen Gu et Gérard Gruau) et va permettre de sceller la collaboration initiée à cette occasion, notamment via une deuxième mission plus conséquence en termes de participants et la soumission d'ici à la fin de l'année 2019 d'un projet plus ambitieux de type ANR Franco-Chinois.

 

Le projet ChinaCATCH est un projet de collaboration internationale entre la France (OSUR) et la Chine (Institut d’Hydrobiologie de Wuhan & Université de Nanyang) visant à installer et à mettre en œuvre un observatoire long-terme de la qualité de l’eau dans le bassin d’alimentation du réservoir de Danjiangkou en Chine Centrale. Ce réservoir constitue la principale ressource alimentant Pékin et sa région en eau : sa préservation constitue un enjeu capital pour la Chine. Concrètement, il s’agit de déterminer les conditions du déploiement d’une agriculture durable dans les bassins versants alimentant ce réservoir, dans le contexte du changement climatique et de la forte dynamique de changements d’usage des terres que connait actuellement la Chine. Le projet a déjà bénéficié d’une mission visant à jeter les bases d’une collaboration entre l’OSUR et les partenaires chinois, début 2018. Il s’agit donc d’entrer maintenant dans la phase concrète du choix et de l’équipement des sites constitutifs de l’observatoire.

Les chercheurs de l'OSUR impliqués dans le projet sont : Rémi Dupas (INRA, UMR SAS), Anne Jaffrézic (Agrocampus Ouest, UMR SAS), et pour le CNRS Laurent Jeanneau (Géosciences Rennes), Emilie Jardé (Géosciences Rennes), Jean-Raynald de Dreuzy (Géosciences Rennes), Sen Gu (Géosciences Rennes), Alain Crave (Géosciences Rennes), Gérard Gruau (Géosciences Rennes, porteur officiel de ce projet), Thomas Corpetti (LETG-Rennes), Samuel Corgne (LETG-Rennes).

A noter que le financement XU GUANGQI vient compléter un financement déjà accordé pour 2019 à ce projet par la commission Recherche de l'OSUR, au titre de l'appel d’offre interne « Collaborations internationales ».

 

ChinaCATCH : un méga projet d’aménagement… à la mesure de la Chine

Assurer l'approvisionnement en eau des populations, aussi bien en qualité qu'en quantité, est un défi majeur pour de nombreux pays à la surface du globe. La Chine ne fait pas exception, et la sécurité de l'approvisionnement en eau est depuis longtemps une préoccupation majeure des autorités chinoises. A cet égard, le projet de transfert d'eau Sud-Nord est un méga projet d'infrastructure de plusieurs décennies en République populaire de Chine, visant à transférer de l'eau de certaines régions pluvieuses de Chine (au sud) vers des régions plus arides (au nord). L'objectif ultime du projet est de canaliser 44,8 milliards de mètres cubes d'eau douce par an du fleuve Yangtsé, dans le centre de la Chine, vers la partie nord plus aride et industrialisée de la Chine. Ce méga projet comprend trois systèmes de canaux :

  • la Route de l'Est, le long du Grand Canal
  • la Route centrale, qui va du cours supérieur de la rivière Han (affluent du Yangzi) jusqu'à Beijing (Pékin) et Tianjin
  • la Route de l'Ouest, qui part de trois affluents du fleuve Yangtsé près de la montagne Bayankala pour rejoindre des provinces comme Shanxi, la Mongolie intérieure, etc..

 

La Route Centrale, qui dessert Pékin et les villes tout le long de son parcours, a été construite de 2003 à 2014, et a commencé le transfert de l'eau depuis le 12 décembre 2014. La réserve de Danjiangkou est la principale source d'eau de cette route, et des politiques de gestion doivent être développées pour ce réservoir et ses bassins versants pour protéger la qualité de l'eau des sources de pollutions ponctuelles ou diffuses. Les pollutions ponctuelles susceptibles d'affecter le réservoir du Danjiangkou, telles que les eaux usées industrielles et municipales, ont déjà été efficacement contrôlées par des politiques strictes et efficaces. Aujourd'hui, la lutte contre la pollution diffuse d'origine agricole est devenue l'objectif principal du gouvernement.


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Dans les bassins versants du réservoir, les systèmes agricoles sont caractérisés par la dispersion spatiale des champs, des pratiques agricoles variables et des stratégies de fertilisation non normalisées. Toutes ces caractéristiques rendent difficile l'estimation de la charge annuelle de nutriments transférés dans le réservoir, sa réactivité chimique, ainsi que les caractéristiques de leurs voies de transfert du sol vers les eaux de surface. Par conséquent, il n'est pas possible à l'heure actuelle d'évaluer en profondeur les risques que les pratiques agricoles actuelles font peser sur l'état trophique et la qualité de l'eau du réservoir, ni d'identifier quelles seraient les meilleures stratégies de gestion durable des systèmes agricoles pour prévenir ou minimiser ces risques à moyen et long terme. Et tout cela intégré à la perspective du changement climatique qui affecte la Chine comme le reste du monde.

 

Ainsi, le contexte général de ce projet de recherche soumis à l'appel Xu Guangqi 2019 est d'évaluer les principales caractéristiques de la pollution diffuse induite par les systèmes agricoles actuellement mis en œuvre dans la région amont du réservoir Danjiangkou, afin d'identifier les pratiques agricoles et les stratégies de gestion des terres qui sont durables tant sur le plan économique que social.

Bien qu'il existe en Chine un grand nombre de recherches sur les sources, le comportement et l'atténuation de la pollution diffuse de l'eau par l'agriculture, il reste difficile de replacer ces éléments dans un contexte pratique, à grande échelle spatiale, pour éclairer les politiques. Comprendre le comportement des polluants (nutriments, sédiments, microbes et pesticides) et l'efficacité des stratégies d'atténuation nécessite de nouvelles stratégies interdisciplinaires, y compris l'installation d'ensembles de bassins versants instrumentés sur lesquels les pratiques agricoles actuelles et alternatives peuvent être évaluées et testées, une stratégie qui fait actuellement défaut dans cette partie de la Chine.

Ainsi, la proposition de recherche de l’équipe osurienne – pluri et interdisciplinaire par essence - vise à mettre en place une plateforme physique (observatoire de terrain) composée de quatre bassins versants instrumentés dans lesquels des approches pour la caractérisation de la pollution actuelle des eaux agricoles diffuses seront d'abord mises en oeuvre (incluant l'estimation des flux de nutriments, la détermination de la spéciation des nutriments, la caractérisation des voies d'acheminement de l'eau et des nutriments, la détermination des effets combinés des usages du sol, la géomorphologie du sol et les impacts climatiques sur les émissions des nutriments, etc...) ; puis, dans un second temps, des approches pour la réduction de la pollution diffuse des eaux agricoles (i.e. la mise en place de zones tampons construites, les changements dans les systèmes agricoles et/ou les types de cultures/de production alimentaire, etc...) seront testées expérimentalement et améliorées de manière itérative à l'échelle du bassin versant.

 

Au-delà de l'enjeu stratégique pour la Chine de préserver la qualité de sa ressource en eau qui alimente Pékin et ses environs, le premier point fort de la démarche de l’OSUR a été de s'appuyer sur une mission de reconnaissance préliminaire qui s'est déroulée en mai 2018 dans la zone du réservoir de Danjiangkou, et qui a réuni les membres des équipes française et chinoise impliquées. Cette mission a permis de vérifier la faisabilité de la mise en place dans cette zone d'un réseau de captages instrumenté dédié au suivi et à la quantification des dynamiques et flux de pollution diffuse ; également, de comprendre comment les pratiques agricoles et les politiques de gestion des terres actuelles maîtrisent ces dynamiques et flux de pollution.

Un deuxième point fort de ce projet est de mettre en relation des équipes françaises ayant une longue expérience dans l'installation et la gestion d'observatoires de la qualité de l'eau dans les zones agricoles et disposant de toutes les compétences nécessaires sur le terrain (voir https://www6.inra.fr/ore_agrhys et http://portailrbv.sedoo.fr/?locale=fr#CMSConsultPlace:HOME), avec des équipes chinoises alliant une forte expertise des pratiques agricoles locales et des politiques locales en matière de gestion des terres, ainsi que de l'analyse des formes chimiques et de biodisponibilité des nutriments par rapport aux questions de lutte contre les diverses formes d’eutrophisation.

Enfin, un dernier point fort de ce projet, et non des moindres, est que les équipes française et chinoise ont déjà à leur actif des publications communes, attestant de leur capacité à mener des projets de recherche communs.

 

Les sites de recherche identifiés

Quatre petits bassins versants représentatifs de la diversité des pratiques agricoles dans la zone du réservoir de Danjiangkou et situés dans le comté de Xichuan, Nanyang, ont été sélectionnés pour constituer les quatre premières briques de la plateforme de captage.


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Et maintenant ?

L'objectif du projet désormais financé (le financement est modeste, 4000 euros) est de permettre le voyage en Chine de 5 chercheurs français en 2019, dont un post-doctorant chinois travaillant actuellement dans un des laboratoires français (Sen Gu à Géosciences Rennes). Ce financement modeste doit néanmoins ouvrir des perspectives et nourrir des ambitions plus vastes.

A travers cette seconde mission, l’OSUR souhaite

1) renforcer la coopération initiée en mai 2018

2) définir précisément les types d'instruments et de stratégies de suivi qui seront mis en œuvre à la sortie de chaque bassin versant

3) déterminer l'ensemble des données de base à acquérir sur les caractéristiques géomorphologiques, pédologiques et hydrologiques de chaque bassin versant, ainsi que sur les activités agricoles qui s'y déroulent, afin de pouvoir interpréter les données relatives à la qualité de l'eau et comprendre comment celles-ci répondent aux pratiques agricoles actuelles et aux politiques de gestion durable

4) identifier les pratiques agricoles spécifiques ou les politiques de gestion des terres qui pourraient avoir des effets positifs sur la qualité de l'eau et qui pourraient éventuellement être déployées sur chaque bassin versant pour minimiser les émissions de nutriments et assurer une bonne qualité de l'eau sur le long terme

5) enfin, rédiger avec la partie chinoise un projet de recherche sur 3 ans qui sera soumis dans le cadre des appels d’offres des deux pays (NSFC-ANR ou NSFC-CNRS) afin d’instrumenter les sites et de lancer des programmes de recherche conjoints.

 

Références

  1. Gu, Y. Qian, Y. Jiao, Q. Li, G. Pinay and G. Gruau (2016) An innovative approach for sequential extraction of phosphorus in sediments: ferrous iron phosphorus as an independent P fraction. Water Research, 103: 352-361.
  2. Gu, G. Gruau, R. Dupas, P. Petitjean, Q. Li and G. Pinay (2019) Respective roles of Fe-oxyhydroxide dissolution, pH changes and sediment inputs in dissolved phosphorus release during reduction of wetland soils. Geoderma (soumis).



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De gauche à droite : Philippe Maurin, attaché scientifique au consulat de France à Wuhan, Gérard Gruau (Géosciences Rennes), Professeur Qingman Li (Institut d'Hydrobiologie de Wuhan), Rémi Dupas (UMR INRA SAS) et Sen Gu (Post-doctorant en poste à l'OSUR)


 

 

Contact OSUR

Gérard Gruau (Géosciences Rennes) / @





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