Le Natural Resources Conservation Service (NRCS), qui fait partie du département américain de l’Agriculture, a octroyé 1,12 million de dollars pour soutenir la recherche menée par l’Université de l’Illinois pour nettoyer l’eau de drainage agricole grâce à des tampons saturés et des bioréacteurs dénitrifiants.
L’investissement, qui fait partie du programme de subvention pour l’innovation en conservation (CIG) du NRCS, a été égalé par de nombreux partenaires de l’Illinois, de l’Iowa et du Minnesota, pour un total de près de 2,25 millions de dollars.
Le nitrate dissous dans l’eau de drainage agricole du Midwest est un facteur majeur de pollution de l’eau en aval, y compris l’alimentation des algues qui causent la soi-disant zone morte dans le golfe du Mexique. Les tampons saturés et les bioréacteurs dénitrifiants sont des solutions passives peu coûteuses, mais elles n’ont pas été largement adoptées dans la région.
«L’objectif primordial de ce nouveau projet, et pour tous nos partenaires universitaires et privés, est d’améliorer le fonctionnement des bioréacteurs et des tampons saturés, ainsi que d’augmenter leur adoption dans le Midwest», déclare Laura Christianson, directrice du projet sur la subvention et assistante professeur au Département des sciences des cultures de l’Illinois. Reid Christianson, professeur adjoint de recherche en sciences des cultures, et Richard Cooke du Département de génie agricole et biologique font également partie de l’équipe de l’Illinois.
En fait, il n’est pas tout à fait clair dans quelle mesure les technologies ont été adoptées, dit Christianson. C’est l’un des objectifs du projet: alimenter une base de données des détails de conception et de performance de tous les bioréacteurs et tampons saturés à travers l’Illinois, l’Iowa et le Minnesota. Elle dit que ces informations aideront les chercheurs à comprendre ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, afin qu’ils sachent ce qu’il faut améliorer dans les conceptions futures.
Le projet testera également ce que Christianson appelle des modifications «étranges» aux conceptions habituelles de bioréacteur et de tampons saturés. Les bioréacteurs sont de grandes tranchées pleines de copeaux de bois et les tampons saturés sont des zones riveraines, souvent plantées d’herbes vivaces qui aiment l’eau.
Dans les deux cas, ils sont situés entre les champs cultivés et les fossés de drainage. En général, les drains de carreaux se vident dans ces zones et les bactéries présentes sur les copeaux de bois ou le sol éliminent le nitrate à mesure que l’eau s’écoule. Mais l’eau peut s’écouler trop vite pour que les bactéries agissent, surtout au printemps.
«Le but de l’étrangeté est de faire en sorte que ces pratiques fonctionnent mieux, en particulier sous les débits les plus élevés. Nous allons essayer un certain nombre de choses pour essayer d’équilibrer le débit, comme le pompage de l’eau des fossés de drainage vers le bioréacteur. Nous allons également essayer de coupler un bioréacteur et un tampon saturé. Parfois, l’eau contourne le bioréacteur, donc nous allons acheminer cela dans un tampon saturé. Avec toutes ces modifications, nous essayons simplement de traiter plus l’eau », dit Christianson.
Le but final du projet comprend deux types de nouveaux systèmes de surveillance. Dans le passé, les chercheurs devaient se rendre régulièrement sur les sites pour prélever des échantillons d’eau. Mais l’équipe installera des équipements de haute technologie à certains endroits pour pouvoir détecter la qualité de l’eau à distance en temps réel. Ils vont également tester une approche très low-tech, en installant de petits disques dans des bioréacteurs ou des tampons qui absorbent les nitrates. Ceux-ci enregistrent essentiellement la quantité de nitrate qui traverse le système mais peuvent rester en place pendant de longues périodes de temps.
Nous les considérons comme quelque chose que les agriculteurs pourraient utiliser. Par exemple, si ces petits disques pouvaient être disponibles pour peut-être cinq dollars, les agriculteurs pourraient les sortir s’ils voulaient savoir quelle quantité de nitrate contenait dans leur drainage des carreaux sur un mois donné. La technologie est loin d’être en mesure de le faire avec confiance à l’heure actuelle, mais finalement, cela pourrait être une technologie très pratique pour une utilisation à la ferme. «
Laura Christianson, directrice de projet et professeure adjointe, Département des sciences des cultures, Université de l’Illinois
Le financement est égalé dans l’Illinois par des contributions en espèces de l’Illinois Nutrient Research and Education Council (NREC), de l’Illinois Farm Bureau et de la Walton Family Foundation, ainsi que par un soutien en espèces et en nature du Bureau du Vice- Chancelier pour la recherche et l’innovation à l’Université de l’Illinois, à l’Iowa Soybean Association, au ministère de l’Agriculture du Minnesota et dans plusieurs districts de conservation des sols et de l’eau.
«La population mondiale augmente, mais les terres agricoles disponibles diminuent. Grâce à la science et à l’innovation, nous pouvons aider les agriculteurs à améliorer la santé de leurs opérations et la productivité sur leurs terres tout en protégeant les ressources naturelles dont nous dépendons tous», déclare Kevin, chef par intérim du NRCS Norton. « Les nouveaux systèmes, outils et technologies développés par le CIG nous aident à assurer la longévité de l’agriculture américaine. »
La source:
Université de l’Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences
