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La région sous-vosgiennes et ses paysages de collines couvertes de vignobles (Mittelwihr, Haut-Rhin, 2007). © BRGM - François Michel

Élaboration d'une base de données des zones d’attention sur la présence potentielle de polluants d’origine industrielle au sein de la nappe d'Alsace

11.08.2016
La nappe d’Alsace est une ressource en eau importante mais extrêmement vulnérable, impactée par une pression industrielle dense et historiquement ancrée dans la vallée du Rhin. Les critères d’alerte pour la qualité de l’eau potable ont été dépassés par des teneurs en composés issus de sites industriels obligeant l’abandon de certains captages. La connaissance territoriale de l’enjeu plus ou moins fort que constitue l’impact de la pollution industrielle sur les eaux souterraines est un élément important en termes d’élaboration de réseaux de surveillance et de plan de gestion. Aussi, le BRGM a entrepris la réalisation d’une cartographie régionale des zones potentiellement impactées par des pollutions industrielles en appui à la DREAL Alsace.

Les travaux mettent en évidence des "zones d’attention" au sein desquelles une dégradation de la qualité des eaux souterraines est possible. Des secteurs prioritaires peuvent être ciblés, pour lesquels des investigations locales seraient à engager afin d’apprécier l’extension des panaches de pollutions et leur évolution dans l'espace et le temps. Les "zones d’attention" regroupées dans une base de données pourront faire l’objet de mesures conservatoires nécessaires (information, restrictions d'usage de l'eau) et, le cas échéant, d’actions de dépollution.

Vue sur la plaine d’Alsace depuis les Vosges © BRGM

Vue sur la plaine d’Alsace depuis les Vosges. © BRGM

Contexte

La nappe d’Alsace, partie française de l’aquifère Rhénan, est une ressource en eau importante par la quantité disponible et sa qualité originelle. Elle constitue une richesse indéniable et un atout majeur pour le développement économique local. Mais cette ressource en eau très attractive est extrêmement vulnérable et sensible aux pollutions diffuses et ponctuelles et se trouve impactée par une activité industrielle dense et historiquement ancrée dans la vallée du Rhin. Les critères de potabilité pour la qualité de l’eau ont été dépassés dans certains captages montrant des teneurs en solvants chlorés, hydrocarbures et métaux issus de sites de production, entrainantleur abandon.

Objectifs

La DREAL Alsace s’est appuyé sur le BRGM pour réaliser une étude de délimitation de la présence et répartition de pollutions d’origine industrielle afin de disposer d’un outil cartographique régionale de référence de ces zones.

Cette approche régionale a également pour objectif d’identifier les investigations locales à engager pour apprécier l'extension des panaches de pollution dégagés ainsi que leur évolution dans le temps et dans l'espace.

Programme des travaux

Le projet a été piloté par les acteurs régionaux des thématiques « Eaux souterraines » et « Activité industrielle » des services déconcentrés de l’État (DREAL, ARS, DDT) et de l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse.

La méthodologie développée se base sur une analyse statistique globale des résultats d’analyses chimiques des qualitomètres présents au droit de la zone d’étude, disponibles sous ADES (portail national d’accès aux données sur les eaux souterraines), couplée à une évaluation de l’extension de la zone potentiellement atteinte au regard du comportement du polluant et de son mode de transfert.

Le potentiel de contamination régional adopté considère la nappe d’Alsace comme une entité hydrogéologique homogène vis-à-vis de sa sensibilité aux pollutions industrielles. Le choix des composés polluants s’est basé d’une part, sur la connaissance des principaux polluants d’origine industrielle impactant les eaux souterraines et d’autre part, sur la disponibilité des analyses dans l’espace et dans le temps afin de disposer du recul nécessaire à l’évaluation du comportement du polluant.

La période d’analyse retenue est de 5 ans et s’échelonne de 2009 à 2014, date des dernières analyses bancarisées. Les règles de classement de l’état des points d’eau s’inspirent des règles de rapportage de l’état chimique des points d’eau dans le cadre de la Directive Cadre européenne sur l’Eau (DCE). A chaque point d’eau déclassé a été affectée une emprise géographique de vulnérabilité des eaux souterraines. Cette emprise, ou « zone d’attention », a été évaluée au regard du comportement des familles de composés et de la connaissance de l’évolution du panache dans l’espace et dans le temps.

Résultats obtenus

A l’issue de ces travaux, un outil SIG a été développé associé à une base de donnés. Le projet SIG comporte, par paramètre, une couche d’entités ponctuelles de l’état qualitatif du point d’eau et une couche d’entités surfaciques de délimitation de « zones d’attention ». Pour chaque zone, un niveau d’impact potentiel des eaux souterraines est attribué en fonction du dépassement de valeurs seuils. Une synthèse départementale a été réalisée par fusion des zones d’attention, tous paramètres confondus. Par ailleurs, plusieurs panaches de pollutions dont l’extension était connue ont été recensés et intégrés à cette cartographie. Enfin, les captages d’alimentation en eau potable vulnérables, car interceptant ces zones d’attention, ont été identifiés.

Au regard de la multitude des paramètres considérés, du grand nombre de forages pris en compte et de l’étendue spatiale de cette réflexion, cette étude est confrontée à l’hétérogénéité des données accessibles et des lacunes en termes d’information qui génèrent de nombreuses limites. Parmi ces limites, les pas de temps d’acquisition, la variabilité des méthodes de prélèvement et d’analyse, la répartition des qualitomètres et la variabilité temporelle des concentrations, sont déterminant. Aussi, l’objectif de cette étude n’est pas le dimensionnement de panaches de pollution mais l’identification de zones d’attention de différentes catégories au sein desquelles une dégradation de la qualité des eaux souterraines est possible.

Cette approche régionale permet donc de cibler des secteurs prioritaires pour des investigations locales plus poussées.

Une mutualisation des réseaux de surveillance de la qualité des eaux souterraines opérée  à l’échelle de la zone industrielle permettrait d’approcher la définition de panaches de pollution.

Enfin, au-delà des constats de zones de bonne ou mauvaise qualité des eaux souterraines vis-à-vis des pollutions industrielles, il est nécessaire d’appréhender la vulnérabilité des captages d’alimentation en eau potable afin de prévenir des situations futures et anticiper le risque de dégradation de leur état.

Partenaire

DREAL Alsace 

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34