Cartes des concentrations de fond en polluants inorganiques dans les sols agricoles et forestiers en Wallonie

Les cartes de concentrations de fond fournissent une teneur en polluants inorganiques (mg/kg) dans les horizons de surface des sols agricoles et forestiers.

La concentration de fond est définie par le décret relatif à la gestion et à l'assainissement des sols comme « la concentration ambiante d'un polluant dans le sol ; les concentrations ambiantes peuvent indiquer des variations géologiques naturelles ou l'influence d'une activité agricole, industrielle ou urbaine généralisée ».

Attention ! Ces cartes sont les résultats d'un travail de recherche et ne peuvent pas être considérées comme les cartes de concentration de fond au sens du décret relatif à la gestion et à l'assainissement des sols. (*)

Les cartes de concentrations de fond en polluants sont des outils de gestion en matière d'aménagement du territoire, de gestion et de monitoring de l'environnement. Les cartes ont été dressées par le groupe de recherche en Sciences du Sol et géochimie de l’environnement de l’Earth and Life Institute de l’Université catholique de Louvain (UCLouvain) dans le cadre de la convention de recherche CAPASOL 6 intitulée "Gestion des concentrations de fond élevées à l'échelle régionale : mesure et diagnostic du risque adapté aux spécificités du contexte wallon" financée par la Direction de la Protection des Sols du Service Public de Wallonie. Les cartes ont été dressées en 2018 sur base des meilleures données disponibles en 2017.

La principale motivation pour l'établissement des présentes cartes des concentrations de fond est la mise en œuvre des dispositions du décret relatif à la gestion et à l'assainissement des sols (M.B. 22.03.2018). La concentration de fond est définie par le décret comme la concentration ambiante d'un polluant dans le sol; les concentrations ambiantes peuvent indiquer des variations géologiques naturelles ou l'influence d'une activité agricole, industrielle ou urbaine généralisée. Les cartes de concentrations de fond sont, au sens du décret, un référentiel de teneurs en polluants dans les sols en Région wallonne.

Les cartes des concentrations de fond sont constituées d’une série de raster de maille de 100mx100m couvrant l’ensemble de la Wallonie. Un raster correspond à un polluant inorganique, un mode de gestion du sol, et un centile de la distribution des teneurs probables à la maille.

Au niveau des polluants inorganiques des cartes existent pour As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb et Zn. Les unités des valeurs indiquées sont des mg/kg de matière sèche (ou ppm).

Les modes de gestion correspondant aux cartes sont les modes de gestion agricole et forestier.

Le décret relatif à la gestion et à l'assainissement des sols (M.B. 22.03.2018) considère 5 usages de sols. Les cartes réalisées pour le mode de gestion forestier correspondent à l’usage 1 « naturel » du décret, tandis que les cartes réalisées pour le mode de gestion agricole correspondent à l’usage 2 « agricole » du décret. Pour les concentrations de fond correspondant aux trois autres usages, les cartes «agricoles » sont considérées comme étant la meilleure approximation disponible.

Notons finalement que les cartes des concentrations de fond fournissent des teneurs pour des mailles couvrant l’ensemble de la Wallonie. Il y a donc des mailles couvrant des lacs, fleuves ou des autoroutes ainsi que d’autres usages que les usages agricoles et forestiers. La concentration de fond renseignée est celle que l’on retrouverait si la maille était entièrement couverte par un sol agricole ou forestier.

L'algorithme utilisé pour la réalisation des cartes de concentrations de fond fournit, pour chaque maille de 100mx100m, un ensemble de teneurs probables caractérisées par une fonction de densité de probabilité. Sur base de cette fonction de probabilité, il est donc possible d'extraire n'importe quel centile de la distribution. Les cartes de centile 50 correspondent aux cartes de concentrations de fond. Les cartes de centiles 90, 95 et 99 fournissent une indication de l’incertitude sur la valeur prédite. Ces cartes correspondent à une concentration qui a moins de X % de chance d'être dépassée (centile 100-X).

Les acronymes utilisés pour nommer les rasters font directement référence à ces trois caractéristiques : les deux premières lettres correspondent au polluant inorganique, les deux lettres suivantes correspondent au mode de gestion du sol (AG pour agricole et FO pour forestier), et le chiffre correspond au centile de la distribution des teneurs probables à la maille (0.5, 0.90, 0.95, 0.99 : centile 50, 90, 95 et 99). Par exemple, le raster nommé « AsAGc0.5 » correspond aux concentrations de fond (0.5 = centile 50) en arsenic (As) pour un usage agricole (AG). La série de couches de données est donc composée de 64 rasters : 8 polluants inorganiques (As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb et Zn) x 2 modes de gestion (AG et FO) x 4 centiles (50, 90, 95, 99). En réalité, pour As et Cd, les cartes sont identiques pour les deux modes de gestion du sol. En effet, pour ces deux éléments, l’analyse des jeux de données disponibles pour dresser les cartes n'a pas montré de différences significatives dans les teneurs mesurées dans les horizons de surface du sol pour ces deux modes de gestion.

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Les variations géologiques naturelles peuvent en réalité englober à la fois des situations où les teneurs en polluants dans les sols présentent une variation graduelle sur des zones assez étendues (fond pédogéochimique naturel) et des situations ponctuelles liées à la présence d’anomalies géologiques localisées (gisements métallifères, formations géologiques particulières, …). Il faut également différencier les teneurs présentes dans les horizons de surface des sols (les 30 premiers centimètres) des teneurs observées en profondeur. En présence d’une situation géologique susceptible d’être à l’origine d’une anomalie géochimique, la concentration de fond d’origine naturelle va généralement augmenter avec la profondeur d’échantillonnage

Dans la mesure où l’approche cartographique régionale utilisée par le projet CAPASOL 6 vise à capter une variation graduelle des teneurs en polluants d’origine naturelle et anthropique relatives aux concentrations de fond et ne peut dès lors ambitionner de couvrir les situations ponctuelles résultant d’anomalies géochimiques localisées, les cartes ainsi produites ne recouvrent pas entièrement la notion de concentration de fond au sens du décret relatif à la gestion et à l'assainissement des sols.