Surveillance des eaux souterraines : inauguration de la plateforme O-ZNS

Les nappes phréatiques sont nos réserves d'eau potable. Elles sont pourtant souvent contaminées. Par exemple, par des nitrates, principalement d'origine agricole, et les polluants émergents tels que les perturbateurs endocriniens. Aujourd'hui, on connaît encore mal les mécanismes qui se déroulent sous nos pieds, c'est-à-dire les processus de transfert de l'eau en sous-sol jusqu'à la nappe phréatique, et notamment le comportement et le devenir des éléments que l'eau véhicule avec elle. Pour répondre à ces problématiques, l'Institut des sciences de la terre d'Orléans a lancé le programme O-ZNS : Observatoire de la zone non-saturée. L'O-ZNS est un projet qui s'insère dans un programme régional qui s'appelle Pivots. Et il vise à comprendre le devenir des polluants agricoles, notamment les nitrates et tous les autres polluants. Et aussi, surtout, les polluants émergents et les perturbateurs endocriniens. Ce projet de recherche vise à identifier comment ces polluants traversent la zone non-saturée depuis la surface jusqu'à la nappe phréatique. La zone non-saturée contient de l'eau et de l'air, et c'est là que les polluants sont susceptibles de se transformer. Le transfert des polluants est soumis aux interactions, notamment avec l'eau, les gaz et les minéraux. Les racines et les micro-organismes jouent aussi un rôle important dans le devenir des polluants agricoles. O-ZNS va permettre d'avoir des données qui nous aident à mieux faire, mieux agir, et de soulager nos nappes phréatiques par rapport à cette pression de changement climatique et de l'impact de l'humain. Et ça, ça permet d'accélérer ou d'aider à mieux réussir la transition écologique. Et d'avoir une agriculture durable qui répond aux besoins de la préservation de la qualité de nos ressources en eau, et de la qualité des produits agricoles. C'est d'abord un travail de terrain pour l'équipe d'O-ZNS. Celle-ci s'est installée sur une parcelle agricole en Beauce pour mener les recherches. On a installé des capteurs pour acquérir des données et développer des bases de données sur plusieurs années, de façon à ce qu'on puisse tester les modèles, nourrir les modèles numériques et prédire ce qui va arriver selon les pratiques agricoles et selon la pression anthropique, donc de l'humain, de façon à ce qu'on ait des jumeaux numériques vers la fin. Tout simplement, on reproduit le maximum de ce qu'on sait sur un objet de façon à ce qu'on puisse repérer ce qui est essentiel dans son fonctionnement. C'est vraiment fondamental pour la gestion de nos aquifères et de nos ressources en eau. Et après, ces données peuvent servir aussi pour d'autres équipes de recherche, mais aussi des publications scientifiques pour qu'elles soient évaluées par nos pairs. O-ZNS s'est doté d'un outil de grande envergure et unique en Europe avec la construction en 2021 d'un puits d'accès en zone non-saturée. Ses dimensions exceptionnelles de 20 m de profondeur et 4 m de diamètre sont un grand défi technologique et scientifique dédiées aux objectifs d'O-ZNS. Il s'agissait de perturber le moins possible l'environnement durant sa réalisation. À terme, la phase d'instrumentation de ce dispositif commencera et il s'agira d'aller installer sur l'ensemble de la profondeur de la zone non-saturée des capteurs innovants en perçant les parois du puits. Ces capteurs vont permettre d'accéder à plusieurs paramètres qui régissent les transferts de masse et de chaleur au sein de la ZNS. Donc on pourra avoir par exemple des sondes qui vont nous donner des informations sur la teneur, donc les quantités d'eau dans les matériaux. Ou également des dispositifs qui vont nous permettre de récupérer des fluides, de l'eau ou des gaz, qui circulent dans la ZNS. L'application du puits est principalement agricole. Son instrumentation et toutes les études qu'on va faire serviront à mieux comprendre le temps que va mettre un polluant agricole pour passer de la surface du sol jusqu'à la nappe, vu que c'est une information qui est encore mal connue. On a installé des capteurs et on va continuer à le faire aussi pour l'enseignement et former les ingénieurs de demain, qui s'approprieront ces connaissances et ces méthodos de gestion des ressources en eau.