L'expansion agricole transforme les paysages sud-américains, en particulier dans la Pampa (vastes étendues de prairies et de savanes naturelles) et la forêt atlantique. En dépit de l'ampleur des surfaces affectées par ces changements, les effets à long terme de cette expansion sur les transferts de sédiments et de pesticides dans les cours d'eau de la région restent insuffisamment documentés.
Dans une étude récente, menée par le LSCE et EDYTEM, en collaboration avec des partenaires brésiliens, uruguayens, français et suisses, des chercheurs ont reconstruit l'impact de ces changements sur la dégradation des sols.
Une archive sédimentaire pour retracer plus de 40 ans d'évolution
Pour reconstituer l'évolution des transferts de sédiments et de pesticides, une archive sédimentaire a été prélevée dans le réservoir du barrage de Salto Grande, situé sur le fleuve Uruguay, partagé entre le Brésil, l'Argentine et l'Uruguay. Son bassin versant draine l'une des régions agricoles les plus productives du Brésil, l'Etat du Rio Grande do Sul, respectivement premier et deuxième producteur national de riz et de soja.
L'évolution des usages des sols et des pratiques agricoles y a été particulièrement marquée au cours des dernières décennies, avec le passage d'une agriculture conventionnelle a une agriculture dite « de conservation », notamment avec la généralisation du semis direct. Cette technique consiste à implanter les cultures avec un travail minimal du sol, tout en maintenant les résidus de la culture précédente afin de réduire l'érosion.
Les scientifiques ont analysé les sédiments selon une approche multi-proxies, combinant datation par les radionucléides, analyse de la géochimie à haute résolution, des propriétés magnétiques, traçage de la provenance des sédiments et dosage des pesticides. Cette méthode a permis de reconstruire l'évolution des flux entre 1982 et 2023.
Moins de sédiments, plus de pesticides
Les résultats mettent en évidence une évolution contrastée. Depuis les années 2000, les flux sédimentaires ont diminué de 62 % à l'aval du bassin versant. Cette baisse pourrait notamment s'expliquer par la construction de plusieurs barrages, qui piègent une partie des sédiments en amont, ainsi que par la généralisation du semis direct, dont l'un des objectifs est précisément de limiter l'érosion des sols.
Dans le même temps, les chercheurs ont observé une modification importante de l'origine des sédiments déposés dans le réservoir. La contribution de la partie sud du bassin est passée d'environ 40 % entre 1982 et 2000 à 70 % entre 2000 et 2023. Cette évolution est cohérente avec l'intensification et l'expansion des activités agricoles dans cette partie du bassin.
Mais cette diminution des transferts de sédiments s'accompagne d'un phénomène inverse pour les pesticides : leurs flux vers l'aval ont fortement augmenté depuis les années 2000. Plusieurs molécules retrouvées dans les sédiments superficiels atteignent par ailleurs des concentrations dépassant des seuils de référence associés à un risque pour les communautés exposées. Les chercheurs soulignent ainsi l'existence d'un risque écologique potentiel pour les communautés benthiques, ces ensembles d'espèces vivant à l'interface entre les eaux et les sédiments.
Un enjeu renforcé par l'expansion du soja
Les auteurs soulignent que ces résultats prennent une importance particulière dans le contexte de l'évolution des échanges agricoles internationaux. Les accords commerciaux, tels que ceux conclus entre l'Union européenne et le Mercosur, pourraient contribuer à soutenir la demande et l'extension des surfaces consacrées au soja. Une poursuite de l'expansion agricole pourrait ainsi accentuer les pressions exercées sur les sols et une intensification des pressions environnementales associées.
Cette étude rappelle la nécessité de renforcer le suivi des usages agricoles, des transferts de contaminants et de leurs effets sur les écosystèmes aquatiques du bassin du fleuve Uruguay.