La qualité physico-chimique des cours d’eau est une condition de la préservation de la biodiversité aquatique. Sans être suffisants pour caractériser à eux seuls l’état écologique des eaux, les 4 paramètres retenus, à savoir les nitrates, les orthophosphates, la demande biochimique en oxygène et l’ammonium, sont emblématiques de l’état physico-chimique des cours d’eau.

Les nitrates proviennent principalement de l’utilisation d’engrais pour l’agriculture et des déjections d’élevages.  Les orthophosphates, forme la plus répandue des phosphates dans les eaux, provenant des eaux usées ou d’engrais, interviennent avec les nitrates dans les processus d’eutrophisation. La demande biochimique en oxygène (DBO), est un indicateur de la présence des matières organiques dans l’eau. L’ammonium (ou azote ammoniacal), peu présent dans les eaux naturelles, est un indicateur de performance des stations d’épuration.

La DBO (mesurée sur 5 jours) a diminué de moitié sur la période 1998-2014 grâce à l’amélioration des performances des stations d’épuration. La baisse s’est toutefois concentrée sur les 10 premières années, l’indicateur étant stable depuis 2008. L’ammonium, autre paramètre caractéristique de l’efficacité des traitements épuratoires, confirme lui aussi cette tendance à la baisse (- 69 % en tendance linéaire sur la période). Malgré une légère remontée en 2014, relevée notamment dans les bassins de Rhin-Meuse et du Sud-Est de la France, les orthophosphates diminuent fortement sur l’ensemble de la période, sous l’effet conjugué d’une réduction sensible des apports agricoles, d’une amélioration de la performance des stations d’épuration urbaines et des limitations de leur présence dans les détergents. En dépit d’une année 2014 plutôt pluvieuse, les nitrates ont diminué de 9 % par rapport à 2013. La tendance n’est toutefois pas significative à ce stade et les teneurs restent globalement stables sur la période.
Au-delà des tendances de moyen terme, la pluviométrie explique en partie les variations inter-annuelles de la présence de ces macropolluants. Ainsi, les faibles pluviométries, à l’image de 2003, 2005 et 2011, provoquent une remontée des concentrations en orthophosphates et ammonium, en raison d’une faible dilution. A contrario, le moindre lessivage des sols réduit les apports en nitrates dans les eaux. Le phénomène s’inverse dès retour à la normale. La dilution des orthophosphates et de l’ammonium est alors favorisée, entraînant une diminution des concentrations dans les cours d’eau et les surplus azotés présents dans les sols sont lessivés, provoquant une hausse des teneurs en nitrates dans les cours d’eau. Ce phénomène est particulièrement visible de 2011 à 2013.

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Les évolutions des nitrates sont contrastées suivant les bassins. Certains bassins du sud de la France présentent une tendance à la hausse sur l’ensemble de la période ; pour ces bassins, les teneurs en nitrates restent toutefois modérées, voire faibles. Au contraire, la situation s’améliore ou se stabilise là où les concentrations étaient parmi les plus élevées en début de période : c’est le cas des bassins fortement agricoles dans l’Ouest, où l’utilisation d’intrants azotés a diminué. Malgré ces améliorations, les teneurs en nitrates dans les cours d’eau y restent toutefois importantes et continuent d’occasionner des épisodes de marées vertes. Les bassins de la Seine font toutefois exception : les teneurs sont élevées et indiquent une tendance à la hausse.

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Pour mieux comprendre

• Méthodologie de l’indice d’évolution de la qualité physico-chimique des cours d’eau