Le bassin versant produit à la fois l'eau et la nourriture de ses habitants. L'histoire longue de l'évolution de l'agriculture peut se lire comme celle de la maîtrise progressive du cycle de l'azote par l'aménagement d'une mosaïque paysagère complexe. Cependant, le recours, généralisé depuis une cinquantaine d'années aux engrais de synthèse et aux produits "phytosanitaires", aboutit à une simplification radicale du système agricole, et souvent à la perte des services rendus par certains éléments tampons du paysage (aires boisées, zones humides, ...). La diffusion de ces substances dans les eaux superficielles et les nappes impose au producteur d'eau la mise en œuvre de traitement de potabilisation adaptés. Le PIREN-Seine s'est consacré à décrire finement l'évolution des pratiques agricoles (successions culturales, fertilisation, usage de pesticides) à l'échelle du bassin, puis à construire des modèles permettant de relier les pratiques agricoles au fonctionnement des bassins versants, en intégrant les sols, les zones humides et nappes souterraines et les échanges avec l'atmosphère. Ces modèles apportent aujourd'hui des réponses sur le devenir possible au niveau des nappes et de la qualité de l'eau, y compris face à des pressions encore peu précises comme celles du changement climatique. Ils sont un instrument important pour la protection des captages d'eau potable. L'évaluation des politiques agricoles et des mesures agro-environnementales doit passer par cette analyse d'ensemble, et prendre en compte la grande inertie de plusieurs compartiments du système. Les marges de progrès résident dans une compréhension partagée du système par tous ses acteurs