Auradé

The Aurade catchment is managed by the Laboratory of Functional Ecology and Environment (EcoLab), a joint Research Unit between the Institute of Ecology and Environment (INEE) of CNRS, the National Polytechnic Institute of Toulouse and the University Toulouse III-Paul Sabatier.

The Aurade catchment (328 ha, SW France) is representative of Gascony hill watersheds. It is drained by the Montoussé stream which is a sub-tributary of the Save river (1110 km2), a left tributary of the Garonne river. It is mainly cultivated (94% of wheat and sunflower in rotation). The soils are clayey and carbonated since they are developed on Miocene molassic deposits (impermeable substratum) originating the erosion of the Pyrénées mountains. The climate is continental oceanic (P=700-800 mm.y-1; Q= 80-120 mm.y-1), with a strong evapotranspiration, severe drought periods and flash flood events, like in Mediterranean semi-arid climates.

The hydrochemical monitoring has been set up in 1982 by AZF Company, today Grande Paroisse Azote (GPN), to follow the impact of agricultural practices on nitrate loss fluctuations in the stream at the outlet of the catchment. Then 35-years series of data are today available, particularly for precipitation and discharge, nitrate concentrations and agricultural practices.

By 2004, the catchment monitoring was managed by EcoLab, in collaboration with GPN (agreement until 05/2011) and since 2011, it is supported by the INEE-CNRS. Then, new parameters are measured weekly or with higher frequencies during flood events (major cations and anions, alkalinity, dissolved silica, nutrients, pH, Conductivity, dissolved organic carbon, total suspended matters, trace elements, pesticides, H, O, C, N isotopes…). Since 2006, the same monitoring is conducted on the Save river at Larra station. Since 2010, a multi-parameter probe has been installed with different sensors to measure continuously water level, pH, conductivity, turbidity and nitrates The continuous measurements are weekly calibrated with laboratory analyses.

From 2001 to 2007, this catchment belonged to the national catchment network GRAPPE (Groupes Régionaux d’Action contre la Pollution par les produits Phytosanitaires dans l’Environnement). Consequently, 7-years of pesticides monitoring are also available. Since 2011, Aurade catchment is a Regional Platform for Research and Innovation in the French Occitania region and it is part of the French Network of Catchments (RBV).

Aurade experimental catchment is dedicated to the long term observations of the impacts of agricultural practices and climatic changes on the quality of waters, soils, sediments and aquatic ecosystems, chemical rock weathering, physical soil erosion, carbon and water fluxes and transfers of contaminants.

The scientific objectives are (i) to establish the balance of matter fluxes (suspended matters, major elements, nutrients and pollutants) in response to hydro-climatic fluctuations and anthropogenic pressures (agricultural practices); (ii) to understand and to model the mechanims which control their transfers; (iii) to determine the impact of pollutants on biology, going from the organisms to the communities.

The operational objectives are (i) to follow the impact of the agri-environmental devices and measures on water quality and aquatic ecosystems; (ii) to set up scenarios in response to change in climate, land cover and agricultural practices; (iii) to determine relevant biological indicators to survey the aquatic ecosystem health.

The originality of this experimental agricultural catchment is the strong link with the local farmer association (GAGT) and the interactions with different regional socio-economic partners (Agricultural Cooperative Corporations, Chambers of Agriculture, Occitania Region) and national water and biodiversity agencies (ONEMA, Adour-Garonne water agency). All these partnerships allow to develop both fundamental research and research and development, for operational management in order to improve the quality of soils, sediments and waters and to preserve the ecosystem health.

Auradé

Le bassin versant (BV) d’Auradé est piloté par le Laboratoire d’Ecologie fonctionnelle et Environnement (EcoLab), Unité Mixte de Recherche CNRS-INEE, Institut National Polytechnique de Toulouse et Université Toulouse III-Paul Sabatier.

Ce BV (328 ha, Sud-Ouest de la France) est représentatif des bassins versants des coteaux de Gascogne. Il est drainé par le ruisseau du Montoussé qui est un sous-affluent de la Save (1110 km2), un affluent rive gauche de la Garonne. Le BV d’Auradé est essentiellement cultivé (94% de blé et tournesol en rotation). Les sols sont argileux et carbonatés car ils se sont développés sur des dépôts molassiques du Miocène (substratum imperméable) qui viennent de l’érosion de la chaîne des Pyrénées). Le climat continental océanique (P=700-800 mm.y-1; Q= 80-120 mm.y-1) avec une forte évapotranspiration, des sécheresses sévères et des crues éclairs, comme dans les climats méditerranéens semi-arides.

Les suivis hydrochimiques ont été initiés en 1982 par la société AZF, aujourd’hui Grande Paroisse Azote (GPN), pour étudier l’impact des pratiques agricoles sur les fluctuations des pertes d’azote, sous forme de nitrates dans le ruisseau à l’exutoire du bassin versant. Ainsi, une série de données de 35 années est aujourd’hui disponible, en particulier pour les précipitations et le débit, les concentrations en nitrates et les pratiques agricoles.

Depuis 2004, le BV d’Auradé est piloté par EcoLab en collaboration avec GPN (convention jusqu’en mai 2011) et depuis 2011, ce site expérimental est soutenu par l’INEE-CNRS. De nouveaux paramètres sont alors mesurés avec une fréquence hebdomadaire et avec des suivis haute-résolution en périodes de crue (cations et anions majeurs, alcalinité, silice dissoute, nutriments, pH, conductivité, carbone organique dissous, matières en suspension, éléments traces, pesticides, isotopes de H, O, C, N…). Depuis 2006, les mêmes suivis hydrochimiques sont effectués sur la Save à l’exutoire du bassin, à la station de Larra.

Depuis 2010, une sonde multi-paramètres a été installée, équipée de différents capteurs pour mesurer en continu hauteur d’eau, pH, conductivité, turbidité,  et nitrates. Ces mesures en continu sont calibrées toutes les semaines à partir d’analyses en laboratoire.

De 2001 à 2007, le BV d’Auradé faisait partie du réseau national de BV du GRAPPE (Groupes Régionaux d’Action contre la Pollution par les produits Phytosanitaires dans l’Environnement). En conséquence, 7 années de suivis sur les pesticides sont disponibles. Depuis 2011, le BV d’Auradé est une Plateforme Régionale de Recherche et d’Innovation en région Occitanie et il fait partie du réseau français des bassins versants (RBV).

Le BV expérimental d’Auradé est dédié aux observations à long terme des impacts des activités agricoles et des changements climatiques sur la qualité des eaux, des sols, des sédiments et des écosystèmes aquatiques, de l’altération chimique des roches, de l’érosion physique des sols, des flux d’eau et de carbone et des transferts de contaminants.

Les objectifs scientifiques sont (i) d’établir des bilans des flux de matières (matières en suspension, éléments majeurs, nutriments et polluants) en réponse aux fluctuations hydro-climatiques et aux pressions anthropiques (pratiques agricoles) ; (ii) de comprendre et de modéliser les mécanismes qui contrôlent leur transfert ; (iii) de déterminer l’impact des polluants sur la biologie, en allant des organismes aux communautés.

Les objectifs opérationnels sont (i) de suivre l’impact des dispositifs agri-environnementaux et des mesures prises sur la qualité de l’eau et ces écosystèmes aquatiques ; (ii) de mettre en place des scénarios en réponse aux changements climatiques, changements d’occupation des sols et changements de pratiques agricoles ; (iii) de déterminer des indicateurs biologiques pertinents pour suivre l’état de santé des écosystèmes aquatiques.

L’originalité de ce BV expérimental est le lien fort avec l’association locale des agriculteurs (GAGT) et les interactions nombreuses avec les partenaires socio-économiques (coopératives agricoles, Chambres d’Agriculture, Région Occitanie) et les Agences nationales de l’eau et de la biodiversité (ONEMA, Agence de l’Eau Adour-Garonne). Tous ces partenaires permettent de développer à la fois des recherches fondamentales et du R&D pour une gestion opérationnelle afin d’améliorer la qualité des sols, des sédiments et des eaux et de préserver la santé des écosystèmes.