# Analyse des déterminants de la contamination en cuivre total d'un bassin versant viticole méditerranéen

Manon Bouvard, Damien Raclot, Stefan Pätzold, Guillaume Coulouma

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Manon Bouvard, Damien Raclot, Stefan Pätzold, Guillaume Coulouma. Analyse des déterminants de la contamination en cuivre total d'un bassin versant viticole méditerranéen. 17. Journées d'Étude des Sols (JES 2025), Jul 2025, Genève, Suisse. ird-05167980

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Submitted on 17 Jul 2025

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# Analyse des déterminants de la contamination en cuivre total d'un bassin versant viticole méditerranéen

Manon Bouvard¹,², Damien Raclot¹, Stefan Pätzold³, Guillaume Coulouma¹

## Contexte

* **Cuivre (Cu):**

* élément trace métallique (ETM), présent naturellement à faible dose dans les sols (10-15 ppm en France: Baize, 1997), avec usage anthropique comme fongicide.

* faible mobilité et forte accumulation dans les sols

* **Sols viticoles**

* les plus contaminés au cuivre en Europe (Ballabio et al., 2018), car utilisé massivement depuis la fin du 19ème siècle pour lutter contre mildiou ;

* risques écotoxicologiques pour les organismes vivants du sol, effet phytotoxique pour les racines (Karimi et al, 2021) ;

* principaux déterminants de la contamination cuprique : apports anthropiques versus les redistributions anthropiques ou naturelles.

(1) **LISAH** (2) **université PARIS-SACLAY**

(3)

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avec le soutien financier de

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chaire d'entreprises

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vigne et vin

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L'INSTITUT
agro Montpellier

i. Déterminer la **pertinence du pXRF** (*Spectrométrie par fluorescence X portable*) pour l'analyse de la contamination cuprique dans les sols viticoles

i. Caractériser la distribution spatiale du cuivre total à l'échelle du bassin versant et améliorer la **compréhension des déterminants** de la variabilité

i. Proposer un **diagnostic de contamination** du bassin versant de Roujan

i. Évaluer la pertinence du cuivre comme traceur de la redistribution latérale du sol en contexte méditerranéen

## Matériel & méthode

Site d'étude : bassin versant viticole de Roujan, Hérault (34)

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* 0,91km²

* Climat méditerranéen subhumide

* Substrat de molasse miocène calcaire

* Viticulture historique

* Travail du sol en vigne
  (régulier : 10 cm; arrachage : 60 cm)

* 258 parcelles, 11 km de fossés

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**Profils**

* Échantillons ponctuels

* 120 cm max

* Variabilité intra-parcellaire

* 3 positions rang/interrang

* Critères : travail du sol/
  âge de la vigne/ usages actuels
  et historiques/morphologie/
  pédologie

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

**Composite de surface**

* Échantillons composites

* Superficiels : 0-10 cm

* Variabilité inter-parcellaire

* 2 positions rang/interrang

* 1 point, plutôt au centre de chaque
  parcelle

## Protocole expérimental

<figure><img src="image_9.png" /></figure>

## Analyse croisée des teneurs et/ou stocks avec les déterminants

* historique occupation sol via photos aériennes anciennes (proxy des apports)

* relief (Lidar)

* carte pédologique locale (1/5000)

## Résultats

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Fig 1 : Courbe de calibration</figcaption></figure>

* 63 échantillons doublement analysés

* Très forte relation linéaire entre analyses HF/XRF avec coeff directeur ~ 1

* Limite de détection (LOD) à ~ 20 ppm, soit +/- fond géochimique (~ 10-15 ppm)

<caption>Fig 2 : Distribution des teneurs de Cu selon la profondeur</caption>

* 613 échantillons analysés

* Max : 320 ppm (0-10cm, échantillon composite)

La teneur en Cu diminue avec la profondeur, mais valeurs élevées jusqu'à 80 cm

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Fig 4 : Carte des stocks de Cu anthropique</figcaption></figure>

* Stocks les plus fort en bas de parcelle et dans le fond de vallée

* Augmentation des stocks du haut vers les positions basses des parcelles

* Stock plus important que les teneurs en surface par redistribution du Cu lors des travaux profonds successifs

<caption>Fig 3 : Carte des teneurs en Cu de surface (0-10cm)</caption>

* Très grande variabilité spatiale

* Certaines friches présentent de fortes teneurs (>200ppm), héritées d'un passé viticole

## Conclusions

* L'analyse via le pXRF présente des résultats pertinents

* Nos résultats sur Roujan confirment la forte contamination des sols viticoles

* Les teneurs en Cu sont décroissantes avec la profondeur, mais avec des valeurs élevées jusqu'à 80 cm
=> rôle majeur du défonçage profond lors du renouvellement des vignes
=> importance d'étudier les stocks sur l'ensemble du profil

* Une variabilité inter-parcellaire majoritairement liée à l'historique long-terme d'occupation du sol

* Une variabilité intra-parcellaire majoritairement liée à la pente via ablation-dépôt

## Perspectives

Affiner la compréhension du rôle de certains facteurs (durée de vie en vigne, dernier défonçage, type de sol, états de surface, pratiques via enquêtes)

* en poursuivant l'analyse des confrontations avec les facteurs

* en remobilisant les mesures en Cu issues de campagnes précédentes pour étudier les dynamiques sur une fenêtre temporelle sur laquelle les facteurs sont mieux connus

## Références

Baize, D. (1997). Teneurs totales en éléments traces métalliques dans les sols (France). INRA Editions.

Ballabio, et al.;. (2018) « Copper Distribution in European Topsoils: An Assessment Based on LUCAS Soil Survey ». Science of The Total Environment 636 (septembre 2018): 282-98. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.268.

Karimi, B., et al (2021). Ecotoxicity of copper input and accumulation for soil biodiversity in vineyards. Environmental Chemistry Letters, 19(3), 2013-2030. https://doi.org/10.1007/s10311-020-01155-x