Système de drainage multicouche d'inspiration biologique pour le traitement des eaux de ruissellement agricoles

Un système de filtration multicouche bio-inspiré, utilisant du biochar et d’autres substrats pour traiter les eaux de ruissellement agricoles et le drainage souterrain, développé par Alchemia-nova GmbH et BOKU dans le cadre du projet WaterAgri financé par l’UE (Horizon 2020, convention de subvention n° 858735). Le système comprend deux configurations : le filtre « Drainagarden », composé d’une couche de 20 cm de substrat Drainingarden® (10 % de zéolite grossière), suivie de couches de gravier de 5 cm et 15 cm ; et le filtre « Soil », composé d’une couche de 40 cm de sol spécifique au site. Les eaux de ruissellement sont collectées via un tuyau en PVC de 30 m équipé d’un distributeur à trois voies, et une île photovoltaïque orientée vers le sud alimente les équipements de surveillance. Le système est conçu pour un sol stable, avec des dalles en béton et des pieds damés espacés de 3 m. L’entretien comprend un désherbage toutes les deux semaines et une inspection mensuelle des pieds en bois. Le fonctionnement automatisé par gravité minimise les risques d’engorgement. La surveillance permet de suivre le débit de sortie de l’eau, l’humidité du sol, la température (à une profondeur de 2 à 30 cm) et les nutriments présents dans les effluents (PO₄-P, NO₃-N, NH₃-N, pH, conductivité électrique), avec une activation via un interrupteur hydraulique en cas de pluie et une désactivation après 12 heures d’inactivité. Le biochar recouvert de Mg(OH)₂ améliore la rétention de l’azote et du phosphore, bien qu’un lessivage initial du phosphore puisse se produire. Des tests de traçage montrent un écoulement non homogène. Les coûts fixes varient entre 686 et 764 € par système, auxquels s’ajoutent les coûts opérationnels liés aux visites sur site à distance et aux analyses en laboratoire. Parmi les avantages, on peut citer la récupération des nutriments grâce à la réutilisation du biochar comme engrais, une meilleure rétention d’eau et une résilience climatique accrue. Parmi les défis à relever figurent les performances sur des pentes de 1 à 5 % – des pentes plus raides nécessitant des essais supplémentaires – ainsi que le risque de surcharge du réservoir en cas de précipitations prolongées. Les filtres hors sol à petite échelle ont un faible impact environnemental, mais les installations de plus grande envergure peuvent nécessiter des études d’impact environnemental. Le projet est financé par le programme Horizon 2020 de l’Union européenne. Contact : eriona.canga@alchemia-nova.net, alchemia-nova GmbH, Vienne, Autriche. Site web : https://www.alchemia-nova.net/. Le système favorise une agriculture durable en améliorant la fertilité des sols et la gestion de l’eau tout en réduisant l’impact environnemental.