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L'Ile de Marie-Galante (Guadeloupe). © BRGM

Cartographie de l’interface eau douce - eau salée en Grande-Terre, Guadeloupe

17.08.2016
L’objectif de cette étude est la détermination de la position de l’interface eau douce – eau salée en Grande-Terre et l’analyse de son évolution depuis la dernière campagne de localisation (années 1970). Les moyens mis en œuvre sont les diagraphies de conductivité électrique en forage et la réalisation d’une campagne de géophysique par panneaux électriques.

Les résultats montrent que, globalement, la position du biseau salé est en retrait (sous-estimation de la profondeur dans la partie centrale en 1969-1972) avec toutefois des avancées constatées du front salé sur la plaine côtière occidentale ainsi que la partie centrale des Plateaux du Nord. L’interprétation de ces évolutions doit tenir compte des incertitudes liées à la différence des sites investigués dans les années 70 et de l’évolution des moyens techniques de traitement des données.

Cartographie de la profondeur de l’interface eau douce – eau salée en Grande-Terre (Guadeloupe) © BRGM

Cartographie de la profondeur de l’interface eau douce – eau salée en Grande-Terre (Guadeloupe). © BRGM

Contexte

Le contexte insulaire de la Guadeloupe rend la ressource en eau souterraine particulièrement vulnérable à l’intrusion d’eau de mer : les prélèvements excessifs d’eau souterraine par forages peuvent occasionner un déséquilibre de l’interface eau douce - eau salée et générer une intrusion d’eau saline dans les aquifères d’eau douce. Cette situation risque d’être exacerbée par la remontée du niveau marin liée au changement climatique. Une salinisation de certains captages d’alimentation en eau potable a par ailleurs été identifiée sur des secteurs sensibles de l’île de Grande-Terre (Plateaux du Nord et de l’Est).

Un modèle des écoulements souterrains de la Grande-Terre a été réalisé en 2007 en partenariat avec la Région Guadeloupe et la DEAL. Dans ce modèle, l’interface eau douce – eau salée est simulée par un contact abrupt entre l’eau douce au-dessus et l’eau salée au-dessous (modèle diphasique) ; en d’autres termes, il ne permet pas de reproduire de manière satisfaisante la zone de mélange entre l’eau douce et l’eau salée.

Objectifs

Le premier objectif était de déterminer la position actuelle de l’interface eau – douce eau salée au moyen de  diagraphies de conductivité en forage et d’une campagne de géophysique au sol.

Le second objectif consistait à analyser l’évolution du biseau salé par rapport aux études réalisées dans les années 1970 et à la modélisation de 2007.

Programme des travaux

Dans un premier temps, la phase bibliographique a permis de sélectionner des points d’eau d’intérêt pour la réalisation des diagraphies de conductivité électrique. Des prospections sur le terrain, mises en œuvre en mars 2013, ont permis de préciser la faisabilité des opérations sur les forages et les puits initialement retenus. Les diagraphies en basses eaux et hautes eaux ont été réalisées en avril et juillet 2013 respectivement.

Dans un second temps, des repérages sur l’ensemble de l’île de Grande-Terre pour la campagne de géophysique par panneaux électriques ont été réalisés. Au total, 28 profils permettant la mise en œuvre de la campagne de géophysique au sol ont été sélectionnés. Par la suite, l’acquisition des données s’est déroulée au droit de 18 panneaux électriques répartis essentiellement sur les secteurs vulnérables aux intrusions salines.

Enfin, suite à l’interprétation des résultats issus de la tomographie électrique, une analyse de l’évolution de l’intrusion saline a été réalisée. Les résultats des études des années 1970 et de la modélisation ont ainsi pu être confrontés avec les résultats actuels.

Résultats obtenus

L’analyse de la bibliographie a permis de mettre en évidence les secteurs sensibles aux intrusions marines. Les Plateaux du Nord et de l’Est sont les plus vulnérables en raison de leur situation en zone côtière, de la remontée anormale du biseau salé en certains endroits et de l’enjeu lié à la salinisation (secteurs à forte pression de prélèvement). 49 points d’eau favorables à la réalisation de diagraphie de conductivité électrique en forage ont ainsi été sélectionnés.

Moyens mis en œuvre afin de déterminer la position de l’interface eau douce – eau salée en Grande-Terre © BRGM

Moyens mis en œuvre afin de déterminer la position de l’interface eau douce - eau salée en Grande-Terre. © BRGM

Seuls 13 points d’eau ont fait l’objet de mesures de conductivité électrique, principalement en raison de la faible épaisseur de la tranche d’eau qui ne permet pas d’enregistrer des variations significatives de conductivité électrique. De nombreux puits et forages listés en bibliographie n’ont pu être retrouvés ou ont été détruits. En raison de la trop faible profondeur des ouvrages étudiés, le biseau salé n’a pas pu être atteint et caractérisé en lecture directe. Néanmoins, les mesures ont permis de préciser les gammes de conductivité, à l’échelle de la masse d’eau souterraine de Grande-Terre. Celles-ci vont de 580 à 1 900 µS/cm en basses eaux et de 550 à 1 500 µS/cm en hautes eaux.

D’après les résultats acquis suite à la campagne géophysique, deux cartographies géolocalisées de l’interface eau douce – eau salée (cote vs profondeur) ont été réalisées. L’analyse de l’évolution de l’interface eau douce - eau salée entre la période 1969-1972 et des données issues de la modélisation de 2007 semble mettre en évidence un retrait de l’invasion salée, notamment dans la partie centrale de l’île de Grande-Terre. Toutefois cette différence serait liée à une sous-estimation initiale de la profondeur de l’interface en 1969-1972 plutôt qu’à un véritable retrait du biseau salé. En périphérie, les profondeurs interprétées par la géophysique de 69-72 et le modèle de 2007 deviennent davantage équivalentes.

Finalement, la comparaison entre l’étude de 2013 et celle des années 1970 montre que l’invasion salée est généralement en retrait avec une profondeur de l’interface largement sous-estimée (plus de 50 m dans les Plateaux de l’Est). Des exceptions sont toutefois mises en évidence avec une avancée du front salé sur la côte occidentale et la partie centrale des Plateaux du Nord ainsi que sur la plaine côtière occidentale.

L’interprétation de ces évolutions doit tenir compte des incertitudes liées à la différence des sites investigués dans les années 70 et de l’évolution des moyens techniques de traitement des données.

Partenaires

DEAL Guadeloupe
Office de l’Eau Guadeloupe
Région Guadeloupe

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-64421-FR - Cartographie de l’interface eau douce - eau salée en Grande-Terre, Guadeloupe. Rapport final - Télécharger le rapport
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