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Le phosphore (P) est, avec l’azote et le potassium, un des principaux éléments nutritifs pour les plantes. Ses composés jouent un rôle déterminant dans plusieurs processus biologiques et physiologiques importants. Un approvisionnement suffisant des sols en phosphore sous une forme assimilable par les plantes est une condition essentielle pour obtenir de bons rendements et une qualité irréprochable.
Facteur de production agricole irremplaçable, le phosphore est une ressource de plus en plus rare. Tandis que de nombreuses surfaces agricoles sont trop pauvres en phosphore - surtout dans l'hémisphère sud - on constate dans les pays industrialisés comme la Suisse une tendance au sur-enrichissement des sols avec cet élément. Si les excédents de P ont fortement diminué en Suisse à partir des années nonante, ce recul a pratiquement cessé depuis l'année 2000. Tant que le phosphore est fixé dans le sol, il peut être considéré comme une réserve en prévision de périodes d'apport réduit. Cependant, plus sa teneur dans le sol augmente, plus le risque de pertes s'accroît, mettant en danger les eaux et les autres écosystèmes sensibles.
Un excès de phosphore dans les plans d'eau crée un problème environnemental. Dans les lacs suisses, le phosphore est un facteur limitant, c.-à-d. qu'il est la substance nutritive qui freine la croissance des plantes. Alors qu'en agriculture un rendement élevé se traduit par davantage de nourriture pour les humains et les animaux, la croissance excessive d'algues favorisée par les apports de phosphore a des effets négatifs pour les eaux lacustres. Le matériel végétal mort tombe au fond du lac et y est décomposé par les bactéries et les champignons selon un processus qui consomme de l'oxygène. Dans les lacs très riches en matières nutritives, on peut ainsi observer un manque d'oxygène dans les zones profondes, ce qui met en danger de nombreux organismes vivants. Par la suite, les effets de ce processus se répercutent sur tous les organismes supérieurs.
Le phosphore utilisé comme fertilisant pose également un problème écologique pour les marais, les prairies sèches et les autres écosystèmes sensibles qui ont besoin d'un milieu pauvre en nutriments. Des apports de substances nutritives même minimes représentent un danger et peuvent conduire à la disparition d'associations végétales particulières du fait de la concurrence d'espèces beaucoup plus communes.
Différentes mesures ont été prises pour réduire les apports de phosphore provenant de l'agriculture. Les prestations écologiques requises, par exemple, exigent des agriculteurs un bilan de fumure équilibré. Par ailleurs, dans le cadre de projets au sens de l'art. 62a de la loi sur la protection des eaux, des mesures spéciales de rétention du phosphore ont été édictées pour les bassins versants de lacs pollués. La concentration de phosphore dans les eaux des lacs suisses a fortement baissé au cours des dernières décennies. La limite environnementale fixée à l'agriculture, soit au maximum 20mg P/m3 d'eau lacustre, n'est plus que rarement dépassée.