Transposa : Transfert et quantification des flux de polluants métalliques dans le bassin de l’Allier

Depuis vingt ans, la thématique du changement global a fait l’objet d’un grand nombre d’études, qui ont considérablement enrichi la connaissance. Mais celle-ci demeure relativement compartimentée.

Dans une optique de recherche appliquée à la résolution d’un problème précis, l’efficience de nouveaux concepts reste à valider, et le caractère « prédictif » du résultat attendu implique une démarche pluridisciplinaire pour prendre en compte l’ensemble des paramètres.

C’est le principe qui régit Transposa (Transfert et quantification des flux de sédiments et polluants métalliques du bassin de l’Allier), fruit d’un partenariat avec l’Agence de l’eau Loire-Bretagne et qui intègre des géochimistes, des géomorphologues et des microbiologistes du BRGM.

Le Haut-Allier à la Bastide-Puylaurent en Lozère. © BRGM - Manuel Garcin.

Contexte et objectifs du projet TRANSPOSA

L’objectif est de discriminer les contributions naturelles et anthropiques dans le contenu métallique des eaux du bassin de l’Allier.

L’Allier, affluent de la Loire, parcourt une grande partie du Massif central, autrefois plus importante région minière de France pour les métaux de base, et traverse d’anciens sites d’exploitation. Son bassin est également intéressant par sa grande diversité géologique (socle hercynien et localement volcanisme récent dans les zones hautes, formations sédimentaires dans la Limagne, hydrothermalisme) et anthropique (amont largement préservé, aval fortement industrialisé et/ ou agricole).

Transposa s’appuie sur les importantes avancées conceptuelles réalisées dans l’étude des bilans chimiques globaux, et particulièrement sur le rôle des processus de surface (érosion, altération…) dans les transferts d’éléments du monde solide (géosphère) vers le monde liquide (hydrosphère).

Le but est ici d’utiliser des techniques géochimiques de pointe (analyses isotopiques, en particulier) à un objectif appliqué. Parallèlement, l’apport d’autres disciplines géoscientifiques (géologie, pédologie, géomorphologie…) et l’utilisation d’outils de type Système d’information géographique (SIG) permettent une prise en compte détaillée de tous les paramètres opérant sur les bassins versants.

Deux directions de travail complémentaires

Le travail s’est orienté dans deux directions complémentaires :

• D’une part, une analyse du bassin versant prenant en compte les paramètres régissant la chimie des eaux, selon une approche globale, tant dans son échelle géographique (ensemble du bassin versant) que dans son degré d’introspection locale (maximum de paramètres en chaque point du bassin) ;
• D’autre part, l’utilisation d’outils isotopiques variés, l’un d’entre eux (isotopes de Li) ayant fait l’objet de développements méthodologiques spécifiques et constituant l’un des points forts et novateurs de cette approche en termes de géochimie environnementale.

Ces différents travaux ont notamment démontré que le transfert des polluants métalliques issus des anciens sites miniers demeurait ponctuel, eu égard à la taille du bassin et aux 400 km de cours de la rivière, les analyses isotopiques du lithium soulignant que celui-ci provenait pour partie de l’activité hydrothermale du Massif central.

Une véritable boîte à outil d’analyse de bassin

Sur un plan général, Transposa a permis de mettre au point une véritable "boîte à outils", aujourd’hui applicable à l’analyse de tout type de bassin, car utilisant des couches d’information (géologie, occupation des sols…) largement disponibles sur le territoire français, couplées aux analyses géochimiques effectuées dans le bassin.