Des apports atmosphériques d'origines diverses
Les apports en solution par les pluies hors couvert sont caractérisés par le mélange de trois influences distinctes (DURAND et al., 1992) :
- une influence océanique (les sites se situent à 80 km de la méditerranée et à 400 km de l'atlantique), qui apporte principalement du sodium (Na+), du chlorure (Cl-) et du magnésium (Mg2+) ;
- une influence continentale, dominée par des apports d'origine sahélo-saharienne riches en calcium (Ca2+), en potassium (K+) et en magnésium (Mg2+) (« pluies rouges ») ;
- une influence anthropique, due à la pollution industrielle et domestique diffuse, acide et riche en sulfate (SO42-), nitrate (NO3-) et ammonium (NH4+).
Texte issu de « Pluies et apports d'éléments atmosphériques sur le mont-Lozère. » (DURAND, LELONG, DIDON-LESCOT, 1991).
Extrait du film « enquête d'eau au Mont Lozère » Début 13'22'' => Fin 14'31''. [101]
Soufre et azote à l'origine de l'acidité des pluies
Texte issu de (CARBONNE, 1997) [99] :
« Le site du Mont-Lozère fut choisi au départ pour son éloignement de tout foyer de pollution urbaine ou industrielle. Cependant, les précipitations sont dans l'ensemble assez acides.
Cette acidité de l'eau peut être d'origine naturelle. C'est le cas de l'acide carbonique formé dans l'atmosphère, ou bien des composés soufrés acides d'origine marine ou lagunaire provenant des bords de mer. L'acidité résulte aussi des émissions de soufre et d'azote, à partir de grands centres urbains et industriels (Marseille-Fos, Barcelone ou encore de sites plus éloignés). Les masses d'air humides du sud se chargent de ces pollutions et lorsqu'elles traversent les Cévennes, ce sont 20 kg par hectare et par an de soufre qui sont apportés. En outre, les forêts captent des poussières, aérosols, gaz en quantité d'autant plus grande que leur feuillage est dense et pérenne. Au total, tous les ans ce sont 40 kg/hectare de soufre qui sont déposés sous la pessière et 25 kg sous la hêtraie. »
Cycle du soufre atmosphérique
Source : issue de http://svt.ac-dijon.fr
Les Cévennes sont particulièrement exposées aux dépôts atmosphériques du soufre
Source : carte issue de www.onf.fr
Durant la période de 1993 à 1998, il est tombé en moyenne en France 5,5 kg/ha/an de soufre sous forme de S-SO42-. Selon les endroits, ces retombées ont été comprises entre 2,5 kg/ha/an et 12,6 kg/ha/an. Les dépôts les plus importants se produisent dans les Cévennes.
La réduction des pollutions atmosphériques, les efforts commencent à payer.
Pour tenter de remédier aux effets néfastes liés à la pollution atmosphérique, des mesures ont été prises depuis une vingtaine d'années pour réduire les émissions. Ainsi la réduction des émissions de soufre et d'azote a-t-elle fait l'objet de négociations au sein de la commission économique pour l'Europe des Nations-Unies (CEE-ONU) dans le cadre de la convention de Genève sur la pollution atmosphérique transfrontalière à longue distance. Les effets de ces mesures sont sensibles, mais variables selon les composés et parfois très dépendants de facteurs non contrôlables tels que les paramètres climatiques. A titre d'exemple, les émissions de dioxyde de soufre en France ont diminué de 83 % entre 1980 et 2002, et de 60 % entre 1990 et 2002. Cette diminution résulte à la fois de la forte baisse de la consommation d'énergie fossile suite à la mise en place du programme électronucléaire, des économies d'énergie, de l'utilisation de combustibles fossiles moins riches en composés soufrés, et des nouvelles réglementations imposant une réduction des émissions.
Texte issu de www.onf.fr
Émissions françaises d’oxydes de soufre et d’azote au cours des 4 dernières décennies (1960 à 2000).
Sources : CITEPA et EMEP. Issu de : www.cnrs.fr
La tendance observable au niveau du site du Mont Lozère
Les mesures, ininterrompues au Mont-Lozère depuis 15 ans, indiquent une augmentation des entrées atmosphériques du calcium et des nitrates (d'environ 7 %) mais pas de diminution nette des dépôts de sulfate. Dans tout l'hémisphère Nord, où l'on note une augmentation de la pollution azotée (davantage de monoxyde et de dioxyde d'azote dans l'air). Ainsi le Mont-Lozère n'est pas épargné par la pollution atmosphérique, contrairement au point de vue que l'on pouvait avoir initialement (CARBONNE, 1997) [99]. Les concentrations en éléments chimiques dans la pluie n'ont rien d'exceptionnelles, mais les précipitations étant extrêmement abondantes, les quantités en Kg/ha sont importantes.
Les pluies sahariennes participent à la neutralisation de l'acidité des pluies
Les apports de poussières à la station de La Vialasse.
Source : MARTIN et DIDON-LESCOT (2005) [44].
Les poussières d'origine saharienne représentent la part la plus importante de l'ensemble des poussières (67 % des poussières).
Aucune analyse, chimique ou minéralogique, n'a été effectuée sur les poussières récoltées sur le Mont-Lozère. LOŸE-PILOT et al. (1986) AVILA et al. (1997) indiquent, que les poussières sahariennes présentent des teneurs en calcite allant de 5 à plus de 30 % et qu'elles renferment outre du quartz, du feldspath et des minéraux argileux, du gypse (teneurs généralement inférieures à 2 %) et de la dolomie (environ 5 %).
La présence de poussières sahariennes se traduit dans la composition chimique des eaux de pluie, notamment par un pH élevé et de fortes concentrations du calcium et du sulfate. Si le gypse est complètement dissous dans les eaux de pluie, la calcite et la dolomie vont continuer à se dissoudre après leur dépôt. Ces quantités sont, en elles-mêmes, modestes, mais elles ne sont pas négligeables au regard des bilans hydrochimiques "entrées - sorties". Elles contribuent, en tout cas, en jouant sur le complexe adsorbant des sols, à maintenir le pH des eaux près de la neutralité. [44].
La forêt, un véritable filtre à particules
Les forêts d'épicéas, avec leur feuillage pérenne, captent toute l'année les dépôts atmosphériques. Le lavage des frondaisons par les pluies les entraînent à la surface du sol, puis dans le sol lui même. De ce fait, les apports atmosphériques de toute nature sont plus importants sous résineux que sous feuillus. (DURAND, 1989).
En savoir plus
Dossier du CNRS sur le climat : www.cnrs.fr
Bibliographie
Référence principale
[44] : MARTIN C. et DIDON-LESCOT J.F. (2005) - Recherches récentes sur la chimie des eaux dans le haut bassin versant cristallin du Tarn. Ét. Géogr. Phys., n° XXXII, p. 3-26. télécharger (440ko)
Autres
LOŸE-PILOT M.D., MARTIN J.M. et MORELLI J. (1986) - Influence of Sahara dust on the rain acidity and atmospheric input to the Mediterranean. Nature, vol. 321, n° 6068, p. 427-428.
DURAND P. (1988) – Effets de l'acidité d'origine atmosphérique sur le fonctionnement de deux écosystèmes forestiers du Mont Lozère. Rapport final pour le compte du Ministère de l'Environnement/SRETIE, 17 P. + annexes.
ROUSTANT M. (1991) - Acidité des précipitations et types de temps du Mont-Lozère. Mémoire de Maîtrise de Géographie, Université Paul-Valéry – Montpellier III, 147 p.
DURAND P., LELONG F., NEAL C. (1992) - Modélisation des effets hydrochimiques à long terme des dépôts acides et des reboisements dans les bassins-versants du Mont Lozère (Sud de la France). Revue des Sciences de l'Eau, 5, p. 229-245.
ANDRIEU B. (1996) - Étude des situations aérologiques responsables des pluies calco-alcalines dans la région du Mont Lozère. Mémoire de Maîtrise de Géographie Physique de Paris X-Nanterre, 95 p + annexes.
AVILA A., QUERALT-MITJANS I. et ALACÓN M. (1997) - Mineralogical composition of African dust delivered by red rains over northeastern Spain. Jour. Geophys. Res., vol. 102, n° D18, p. 21977-21996.
[99] : CARBONNE Ph. (1997) - Bassins versants du Mont Lozère, quinze ans de recherche et d'expérimentation. PnC., Florac, 45 p.
[101] : RAULET M. réalisateur (2003) - Participation au film documentaire : Enquête d'eau au Mont-Lozère. Les résultats de l'étude intégrée du bassin versant du Haut Tarn appliquée à la gestion des ressources en eau et des fonctionnements hydrobiologiques. Fédération de Pêche de la Lozère et Parc national des Cévennes, 25 minutes.
