Applicability of models to predict phosphorus losses in drained fields: A review
Citation
Radcliffe, D.E., Reid, D.K., Blombäck, K., Bolster, C.H., Collick, A.S., Easton, Z.M., Francesconi, W., Fuka, D.R., Johnsson, H., King, K., Larsbo, M., Youssef, M.A., Mulkey, A.S., Nelson, N.O., Persson, K., Ramirez-Avila, J.J., Schmieder, F., et Smith, D.R. (2015). « Applicability of models to predict phosphorus losses in drained fields: A review. », Journal of Environmental Quality, 44, p. 614-628. doi : 10.2134/jeq2014.05.0220
Résumé
La plupart des études de modélisation de la qualité de l’eau axée sur le phosphore (P) mettent l’accent sur les pertes à partir des eaux de ruissellement. Toutefois, un nombre croissant d’études expérimentales montrent que les pertes de P peuvent se produire à partir des eaux de drainage des champs drainés artificiellement. Dans cette étude, nous évaluons l’applicabilité de neuf modèles à la prévision de ce type de perte de P. Un modèle du transport de P dans des systèmes drainés artificiellement devra probablement tenir compte du partitionnement de l’eau et du P dans les eaux de ruissellement, les eaux d’écoulement par macropores et les eaux d’écoulement matriciel. Dans le profil du sol, la sorption et la désorption du P dissous ainsi que le filtrage du P particulaire seront importants. Huit modèles (ADAPT, APEX, DRAINMOD, HSPF, HYDRUS, ICECREAMDB, PLEASE et SWAT) ainsi que des indices de risque de perte de P sont examinés. Peu de modèles sont conçus de manière à tenir compte de la perte de P dans les eaux de drainage. Bien que le modèle SWAT soit très utilisé pour modéliser la perte de P dans les eaux de ruissellement et qu’il prenne en considération l’écoulement dans les canalisations, les pertes de P ne sont pas simulées dans les eaux d’écoulement dans les canalisations. Les modèles ADAPT et HSPF, de même que la plupart des indices de risque de perte de P, ne simulent pas l’écoulement dans les canalisations et les tuyaux. Le modèle DRAINMOD, quant à lui, simule l’écoulement dans les canalisations, mais ne simule pas la perte de P. Le modèle suédois ICECREAMDB fait exception, compte tenu de sa conception visant spécifiquement à évaluer les pertes de P dans les eaux de drainage. Ce modèle semble basé sur une approche prometteuse et parcimonieuse qui simule les processus critiques, mais il doit être validé. Des expériences de terrain utilisant un plan expérimental apparié et imbriqué sont nécessaires pour améliorer les modèles de transport de P dans les champs drainés artificiellement. Quel que soit le modèle utilisé, il est impératif d’évaluer les incertitudes entourant les prévisions du modèle.