Irriguer avec des eaux usées traitées : une plateforme expérimentale

Les eaux usées traitées proviennent de nos usages domestiques, industriels, agricoles. Leur réutilisation (« Reut » ou « TWWR » en anglais) pour l’irrigation des cultures est encore peu développée en France. C’est pourtant une solution prometteuse pour valoriser les nutriments présents dans ces eaux en tant qu’engrais, tout en économisant les ressources en eau. C’est aussi un défi réglementaire, sanitaire, environnemental et technique, car ces eaux nécessitent d’être épurées avant leur réutilisation.

Une expérience agricole grandeur nature

La recherche manque encore de données pour comprendre les mécanismes et impacts induits par les pratiques de la Reut. Les bactéries pathogènes et les polluants médicamenteux peuvent-elles survivre et se concentrer sur la plante ? Quel est l’effet à long terme sur la qualité du sol et les rendements agricoles ? La longévité des systèmes d’irrigation va-t-elle être maintenue au contact des eaux usées ? Est-il possible d’adapter le traitement des eaux usées à l’usage agricole, c’est-à-dire en préservant les nutriments ?

« Le projet de Plateforme expérimentale de réutilisation d’eaux usées en irrigation, financé par l’Agence de l’Eau RMC (1), tend à lever ces verrous, à orienter les politiques publiques et les processus de décision au niveau local », explique Nassim Ait Mouheb, chercheur à INRAE Montpellier et coordinateur du projet. Cette plateforme est composée d’une parcelle irriguée de 0,5 ha à Murviel-lès-Montpellier (Hérault) depuis 2017, sur laquelle poussent des vignes, de la luzerne et des arbres fruitiers. Les eaux usées traitées provenant de la station d’épuration voisine sont utilisées par un agriculteur pour irriguer une partie de la parcelle en système goutte à goutte. En conditions contrôlées, des salades et des poireaux dans des bacs hors sols sous serre sont également analysés avec des qualités d’eaux usées non réglementaires.

Résoudre des problèmes techniques

Un aspect important du projet est d’adapter le traitement de l’eau, les exigences différant en fonction de son usage. « Pendant les périodes d’irrigation, l’idée est d’utiliser par exemple avec l’institut européen des membranes (IEM) un bioréacteur à membrane qui permet de maintenir les exigences sanitaires tout en laissant passer les nutriments pour les plantes, décrit Nassim Ait Mouheb. En période de non irrigation, comme en hiver, les eaux sont rejetées directement dans le milieu et sont sujettes à la réglementation de la station d’épuration, moins restrictive concernant notamment la présence de pathogènes. Le but est d’adapter le traitement en fonction de la saison et des usages ».

Un autre volet du projet s’attaque à la maîtrise des risques sanitaires et environnementaux, et des rendements agricoles. « Nous procédons à un suivi de la salinité du sol, qui est une question importante à traiter dans le cas des eaux usées traitées car elles ont une dose supérieure en sel. En collaboration avec des instituts de recherche de la région, nous mesurons également la teneur en pathogènes et en polluants émergents, des systèmes d’irrigation jusqu’à la plante. Nous observons s’il y a une internalisation de ces contaminants et comment cela impacte le sol et la plante. Finalement, nous mesurons aussi les impacts de ce type d’irrigation sur les rendements d’un point de vue agronomique. », continue Nassim Ait Mouheb.

Les scientifiques travaillent également sur l’optimisation des systèmes d'irrigation localisée et des protocoles de nettoyage : les eaux usées, très nutritives, peuvent induire un colmatage par croissance bactérienne (biofilm).

Une solution prometteuse pour les agriculteurs face au manque d’eau

Les projections climatiques sur le bassin méditerranéen prévoient des sécheresses plus intenses et plus fréquentes, ainsi qu’une hausse des températures et une modification du régime des précipitations (2). Il faut donc explorer des solutions pour améliorer la résilience de ces territoires, dont la valorisation des eaux usées fait partie. Pour la commune de Murviel-les-Montpellier, l’accès à l’eau conditionnera dans un avenir proche le maintien de l’activité agricole. Avec le réchauffement climatique, cette situation risque de se généraliser. « De nombreux agriculteurs sont conscients qu’il va falloir trouver de nouvelles ressources en eau, qui se font de plus en plus rares. Pour le moment, ils utilisent les nappes phréatiques ou acheminent de l’eau de l’extérieur.

« La Reut apporte une solution locale alternative, explique Jean-Claude Mailhol, ancien directeur de recherche à Irstea (3) reconverti dans l’agriculture, qui gère maintenant les parcelles de la plateforme de Murviel. En outre, la métropole de Murviel mène une réflexion sur l’avenir de la viticulture en contexte de réchauffement climatique et supporte pleinement le projet. » La plateforme INRAE fait partie intégrante de cette réflexion, et pourrait devenir un moteur d’innovation dans le domaine : « La plateforme a vocation à être pérennisée, et pourrait former un pôle agronomique expérimental autour de la Reut qui fédère différents instituts de recherche et intéresse les entreprises », conclut Nassim Ait Mouheb

^{(1) Agence de l’Eau RMC : Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse.}

^{(2) Source : SDAGE du bassin Rhône-Méditerranée pour 2016-2021}

^{(3) Irstea est devenu INRAE en janvier 2020.}

Références:

Nassim Ait-Mouheb, Pierre-Louis Mayaux, Javier Mateo-Sagasta, Tarik Hartani and Bruno Molle, book chapter: Water Reuse: a resource for Mediterranean Agriculture, in Water Resources in the Mediterranean Region book, Elsevier, 107-136 (2020). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818086-0.00005-4

Ait-Mouheb N, Bahri A, Thayer BB, et al. 2018. The reuse of reclaimed water for irrigation around the Mediterranean Rim: a step towards a more virtuous cycle? Reg Environ Chang 18. doi: 10.1007/s10113-018-1292-z

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