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

Perspectives et cohabitations entre les différents usages de l’eau : potentiel des eaux souterraines pour l’irrigation et impact des prélèvements sur le Grand Ried (Alsace)

27.08.2018
Le BRGM contribue, depuis 2016, en partenariat avec la Région Grand Est et la chambre d’agriculture d’Alsace, à un projet intitulé "perspectives et cohabitations entre les différents usages de l’eau : de l’équilibre entre les usages agricoles à une gestion partagée des bassins versants".

Le BRGM réalise en particulier deux volets scientifiques, dont le premier porte sur la caractérisation du potentiel des eaux souterraines pour l’irrigation de cultures à valeurs ajoutées au droit de zones présentant des tensions sur les prélèvements en eau de surface. L’analyse des différents secteurs a été valorisée sous une forme cartographique reprenant les débits potentiels exploitables, la résistance à la sécheresse et la pression exercée sur la principale ressource disponible. Une représentation de l’incertitude liée au niveau de connaissance et à la complexité du contexte hydrogéologique a été ajoutée.

Le deuxième volet vise quant à lui à quantifier, dans la région du Grand Ried, l’impact d’une irrigation de grande culture sur les ruisseaux et les zones humides en relation avec l’aquifère rhénan. Pour y parvenir, les ordres de grandeur des rabattements sur la nappe et des débits prélevés sur les cours d’eau ont été estimés via des modèles analytiques.

Carte des débits potentiels de la principale ressource accessible pour l’irrigation sur le bassin versant de la Souffel. © BRGM

Carte des débits potentiels de la principale ressource accessible pour l’irrigation sur le bassin versant de la Souffel. © BRGM

Contexte

L’Alsace présente des contextes hydrogéologiques très variés, allant des zones humides comme l’Illwald, situé dans le Grand Ried en plaine d’Alsace en relation directe avec l’aquifère rhénan, aux aquifères des socles cristallins et gréseux présentant des imbrications complexes et très morcelées dans les reliefs du massif vosgien. Cette diversité entraine une nécessaire adaptation des outils de gestion, des méthodologies et des niveaux de connaissance liées aux spécificités de chaque entité exploitée. Or, si l’aspect quantitatif des ressources en eau du territoire alsacien a été peu analysé ces vingt dernières années, depuis 2011, des sécheresses répétées ont fait apparaitre des tensions sur les usages de l’eau. En outre, la profession agricole souhaite mettre en place un dispositif de sécurisation de l’accès à l’eau.

C’est dans ce contexte que le projet « perspectives et cohabitations entre les différents usages de l’eau : de l’équilibre entre les usages agricoles à une gestion partagée des bassins versants » a été initié en février 2016. Il regroupe différents travaux du BRGM, de la région Grand Est et de la chambre d’agriculture d’Alsace portant sur un état des lieux des pratiques de l’irrigation, l’adéquation des ressources en eau et de l’ensemble des usages de l’eau, le potentiel des eaux souterraines sur des zones de « piémont » et l’impact des prélèvements en eau souterraine sur la zone du Grand Ried.

Objectifs

Les travaux du BRGM ont pour objectif d’apporter un appui scientifique et technique à l’Agence de l’eau, la Région Grand-Est et, de manière plus générale, aux acteurs territoriaux de l’eau, pour les deux problématiques suivantes :

  1. Le potentiel des eaux souterraines pour l’irrigation de cultures à valeurs ajoutées au droit de zones présentant des tensions sur les prélèvements en eau de surface et nécessitant un forage supérieur à 20 mètres ;
  2. L’impact sur la nappe d’Alsace et les cours d’eau des prélèvements en eaux souterraines dans la région du Grand Ried. Cette région fait en effet cohabiter une irrigation de grande culture (majoritairement du maïs) et des zones humides présentant une grande richesse écologique.

Programme des travaux

Les travaux, menés en lien étroit avec les différents partenaires du projet, ont consisté, dans un premier temps, à faire un état des lieux de la situation via une analyse des données existantes :

  • Localisation des zones de tension entre les différents usages de l’eau ;
  • Analyse de la localisation et des débits des prélèvements ainsi que leur évolution ;
  • Données géologiques et hydrodynamiques disponibles en BSS (Banque de données du Sous-Sol) en complément des éléments bibliographiques disponibles ;
  • Analyse du comportement des chroniques piézométriques et/ou hydrométriques disponibles.

Dans un deuxième temps, une analyse de chaque zone d’étude prédéfinie a été réalisée en fonction des axes suivants :

  • Structure des aquifères et paramètres hydrodynamiques associés ;
  • Fonctionnement de la recharge avec une différenciation entre secteurs « naturels » et anthropisés ;
  • Résistance à la sécheresse.

Enfin, un découpage a été réalisé à partir des entités de BDLISA afin de délimiter les différents types de potentiel des eaux souterraines.

Sur la zone du Grand Ried, l’ordre de grandeur de l’impact des prélèvements sur les « ruisseaux phréatiques » (résurgences de l’aquifère rhénan) et les zones humides est quantifié via des modèles analytiques simples par secteur de typologie identique (type de prélèvements, caractéristiques de l’aquifère et des cours d’eau).

Ruisseaux « phréatiques » et résurgences dans la région du Grand Ried. © BRGM

Ruisseaux "phréatiques" et résurgences dans la région du Grand Ried. © BRGM

Résultats obtenus

Les travaux du BRGM ont permis de mettre à disposition des différents acteurs de l’eau :

  1. Des cartographies des zones étudiées, comprenant d’une part, les débits potentiels, la résistance à la sécheresse et la pression quantitative de la ressource en eau souterraine principale et d’autre part, des classes d’incertitudes liées au niveau de connaissance et à la complexité des zones étudiées ;
  2. Une quantification de l’impact des prélèvements en eau souterraine sur les cours d’eau en fonction de scénarii d’irrigations. Ces éléments permettent de disposer de premiers indicateurs de suivi en cas de sécheresse sur la base des niveaux piézométriques et d’une estimation du débit probable prélevé sur les rivières.

Partenaires

Région Grand Est

Agence de l’eau Rhin Meuse

Chambre d’agriculture d’Alsace

DREAL Grand Est

DDT du Haut Rhin et du Bas Rhin

 

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