Cette semaine, Guillaume Attard, chef de projet Gestion intégrée des ressources au Cerema, présente une méthodologie permettant de reconquérir la qualité des captages d’eau souterraine soumis à des pressions agricoles. Cette méthode, développée par le Cerema s’applique aux captages pollués par des nitrates et vise à prioriser les actions à mener sur les aires d’alimentation de captage (AAC) pour améliorer la qualité de l’eau souterraine prélevée. Elle permet également de vérifier la pertinence des actions déjà mises en œuvre.

En France, plusieurs milliers de captages d’eau potable présentent une dégradation avérée de la qualité de l’eau due aux pollutions diffuses (par exemple nitrates et pesticides). Dans le cadre de la politique de protection des ressources en eau captées contre les pollutions diffuses, il a été identifié environ 1 000 captages d’eau souterraine dits « prioritaires ». Ces captages ont été choisis en fonction de leurs niveaux de pollution et de leur caractère stratégique pouvant être justifié par l’absence de ressource de substitution. Pour reconquérir la qualité des captages pollués par des nitrates, la Direction de l’Eau et de la Biodiversité du Ministère de la Transition écologique et solidaire et l’Agence de l’eau Rhône Méditerranée Corse ont sollicité le Cerema pour mettre au point une méthode de référence pouvant être déployée à l’échelle du territoire national.

Face au constat d’une qualité d’eau souterraine dégradée, les collectivités ont besoin d’éléments quantitatifs pour optimiser leurs actions et estimer leur efficacité. Pour cela, il s’agit de déterminer les territoires qui ont la plus forte contribution à l’alimentation du captage et où les actions donneront des résultats rapides sur la qualité de l’eau prélevée. La méthode permet de cartographier à l’échelle parcellaire la contribution des territoires d’une AAC à l’alimentation du captage d’eau souterraine, et les temps de transit de l’eau depuis la surface du sol jusqu’au captage.

Pour obtenir ces cartographies, le Cerema a développé une série d’abaques géoréférencés. Pour chacune des configurations testées, des modélisations numériques déterministes ont permis de reproduire des conditions génériques d’écoulement entre le sol et le captage d’eau souterraine et de décrire les dynamiques caractéristiques de migration des pollutions diffuses. La technique numérique utilisée s’appuie sur la théorie généralisée des réservoirs développée en Suisse par le Centre d’Hydrogéologie et de Géothermie de Neuchâtel et éprouvée à l’international dans le cadre de la délimitation de périmètres de protection de captages, et de l’identification de sources de pollution. Les universités de Neuchâtel (Suisse) et de Grenoble-Alpes ont contribué au développement théorique de cette méthode.

Cette méthode cartographique de la contribution des territoires d’une AAC permet de s’adapter à une grande variété de contextes hydrogéologiques, notamment à différentes formes d’écoulements souterrains au sein des AAC, aux caractéristiques physiques des sols, et au débit prélevé par le captage. Le choix de l’abaque représentative de la configuration d’une AAC s’appuie sur certaines données indispensables telles qu’une carte piézométrique décrivant les écoulements souterrains, la recharge de la nappe, l’épaisseur de la nappe et de la zone non-saturée ainsi que la porosité et la perméabilité des sols. Grâce à un traitement simple réalisable à l’aide d’un système d’information géographique (SIG), la projection d’un abaque sur une AAC permet de hiérarchiser la contribution des territoires à l’alimentation du captage et le temps nécessaire pour qu’une action engagée sur le territoire ait un effet sur la qualité de l’eau souterraine prélevée.

Les cartographies obtenues guident ainsi dans la définition des programmes d’actions efficaces en ciblant les territoires où la contribution est la plus forte et où le temps nécessaire à l’amélioration de la qualité de l’eau captée sera le plus court. En outre, la méthode permet de vérifier si les objectifs de reconquête sont compatibles avec la dynamique de la nappe d’eau souterraine. Par ailleurs, la méthode permet de s’adapter aux contraintes des territoires grâce à la possibilité de tester plusieurs scénarios de reconquête. Enfin, elle offre également la possibilité au gestionnaire de disposer d’un tableau de bord des actions engagées sur les territoires.

Une collaboration entre le Cerema et l’INRA permettra prochainement de combiner cette méthode hydrogéologique avec des outils agronomiques permettant d’estimer et de spatialiser les émissions de nitrates inhérentes aux différentes pratiques culturales.