Améliorer la connaissance du sous-sol pour une meilleure gestion de l'eau
Face aux effets du changement climatique, à l'évolution des usages et à la pression croissante sur la ressource, développer la connaissance des eaux souterraines est essentiel. C'est dans cette perspective que plusieurs campagnes de géophysique héliportée sont actuellement menées dans différentes régions françaises.
Grâce à des mesures réalisées depuis un hélicoptère équipé d'une antenne, les scientifiques peuvent obtenir une image 3D des couches géologiques jusqu'à environ 300 mètres de profondeur sans contact direct avec le sol. Ces données, croisées avec des observations géologiques et hydrogéologiques, permettent d'améliorer la compréhension des écoulements souterrains.
Qu'il s'agisse d'étudier l'hydrogéologie des grandes vallées pyrénéennes, d'anticiper les effets du changement climatique sur un bassin versant normand, d’en savoir plus sur la circulation de l’eau dans les Vosges, ou encore d'évaluer la salinisation des aquifères côtiers sur le littoral des Hauts-de-France, ces campagnes répondent à un même objectif : améliorer la connaissance des eaux souterraines pour une meilleure gestion de la ressource.
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Dans les Pyrénées, une étude inédite des nappes d’eau souterraine
Dans ces trois grandes vallées pyrénéennes, de vastes couches sédimentaires pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres ont été formées à la suite de l’érosion intense consécutive au grand réchauffement du climat survenu il y a une douzaine de milliers d’années. Encore mal connues, ces couches de sédiments post-glaciaires pourraient contenir d’importantes ressources en eau, dont le fonctionnement est encore à étudier. Pour caractériser les quantités en jeu et améliorer la connaissance de leur fonctionnement hydrogéologique, le Conseil départemental de Haute-Garonne, avec l’Agence de l’eau Adour-Garonne, la région Occitanie, les conseils départementaux de l’Ariège et des Hautes-Pyrénées ainsi que le BRGM, lancent un programme de recherche prévu pour durer quatre années.
Ce projet doit permettre d’élaborer un modèle géologique de mise en place des sédiments de remplissage de la vallée de la Garonne depuis la dernière glaciation. Ce modèle aidera à déterminer le positionnement des cibles privilégiées à explorer et devrait pouvoir être extrapolé aux autres vallées des Pyrénées. D’autre part, il s’agira d’étudier la nature de ces aquifères et leurs conditions de leur recharge en eau, notamment via des forages de reconnaissance.
Un hélicoptère survolera les vallées pendant deux semaines
La première étape du projet consistera à sonder le sous-sol par voie aérienne. À partir du 7 octobre, pour une durée prévisionnelle de deux semaines, un hélicoptère, affrété par le prestataire danois SkyTEM, survolera plusieurs vallées pyrénéennes des départements de Haute-Garonne, de l’Ariège et des Hautes-Pyrénées. Il transportera une antenne de 20 mètres de diamètre, destinée à sonder indirectement le sous-sol.
Les levés aéroportés ne survolent pas les agglomérations, sont sans impact pour l’environnement ou la santé et fournissent rapidement une vision continue du sous-sol, en carte ou en 3D, indépendamment des occupations en surface. Ce survol aura pour but d’imager les contrastes de résistivité électrique du sous-sol. Les données acquises feront l’objet de traitements spécifiques en vue de leur interprétation. In fine, les mesures, couplées à des observations géologiques et hydrogéologiques, permettront aux scientifiques d’imager, jusqu’à une profondeur de 300 mètres environ, la géométrie des couches géologiques ainsi que leurs structurations et apporteront donc des informations clefs pour la connaissance des écoulements d’eau.
Cette campagne de levé géophysique par hélicoptère totalisera 800 km de lignes de vol et se focalisera sur les vallées de la Garonne, des Nestes (d’Aure et du Louron), du Gave de Pau et de l’Ariège.
Hauts-de-France : une campagne de géophysique héliportée sur le littoral
Carte indiquant les tracés des levés aéroportés sur le site d’étude.
© BRGM
L’exploitation intensive des eaux souterraines côtières, associée à une remontée du niveau moyen de la mer et aux perturbations liées à l’érosion du trait de côte, peut engendrer une augmentation de la salinité des eaux souterraines. Or il n’existe à ce jour aucun réseau de suivi à l’échelle du bassin dédié à la salinisation des masses d’eau littorale du bassin Artois-Picardie. C’est pourquoi l’Agence de l’eau Artois-Picardie, maître d’ouvrage du projet, et le BRGM sont associés dans le cadre d’un projet scientifique, AquaSEL, visant à décrire, suivre et comprendre l’évolution de la salinisation des aquifères côtiers du littoral des Hauts-de-France.
Plus précisément, le projet d’une durée de 4 ans a pour but de créer ou d’affiner les modèles géologiques existants du sous-sol côtier, de constituer un réseau de suivi hydrogéologique des nappes d’eau souterraine et de comprendre leur fonctionnement, ainsi que les origines et l'évolution de la salinisation de ces eaux, afin de proposer les mesures les plus adéquates pour limiter la salinisation de l’eau souterraine. La synthèse finale du projet devrait être rendue en fin d’année 2026.
Améliorer la connaissance sur les aquifères du littoral
Dans ce cadre, la géologie et l’hydrogéologie côtière font l’objet de travaux importants de compilation des données existantes.
Afin d’acquérir de nouvelles données là où les informations sont peu nombreuses ou disparates, les scientifiques impliqués dans le projet réalisent de nombreuses missions sur toute la zone littorale. Au porte-à-porte des hydrogéologues recherchant les forages pour y mesurer la salinité, au travail de terrain des géologues observant falaises et flancs de carrières, les géophysiciens ajoutent des campagnes d’acquisition, au sol avec un véhicule tracté et dans les airs avec un hélicoptère. En particulier, fin octobre 2025, une campagne de géophysique aéroportée le long du littoral aura lieu pour une durée prévisionnelle d’une semaine. Un hélicoptère, affrété par le prestataire danois SkyTEM, survolera plusieurs communes des Hauts-de-France. Il transportera une antenne de 20 mètres de diamètre, destinée à sonder indirectement le sous-sol. Ce type d’investigation est assez rare et innovant.
Les levés de géophysique héliportée fournissent rapidement une vision continue du sous-sol. Ils ont pour but d’imager les contrastes de résistivité électrique dans la roche. Des acquisitions géophysiques au sol viendront ensuite compléter ce dispositif. Ces nouvelles données seront croisées avec les observations géologiques, hydrogéologiques et hydrogéochimiques. Grâce à l’ensemble de ces éléments, les scientifiques pourront imager la géométrie des couches géologiques et les failles qui les affectent, jusqu’à 300 mètres de profondeur. Ils pourront également caractériser les mélanges entre l’eau de mer et l’eau douce dans les aquifères. Ces interprétations multidisciplinaires fourniront des informations importantes pour la connaissance géologique et la gestion des eaux souterraines.
Cette campagne de levé géophysique par hélicoptère totalisera 150 km de lignes de vol et se focalisera sur la côte entre le Tréport et Calais. L’hélicoptère ne survolera pas les agglomérations et les mesures sont sans impact pour l’environnement et la santé.
En Normandie, une campagne pour mieux connaître les ressources en eau souterraine du bassin de l’Iton
Le BRGM et le Syndicat Mixte d’Aménagement du Bassin de l’Iton (SMABI) lancent une campagne de géophysique héliportée sur une partie de la Normandie. Cette opération s’inscrit dans une étude « volumes prélevables » visant à préserver les ressources en eau et à anticiper les conflits d’usage. Le bassin de l’Iton, reconnu comme ressource stratégique pour l’alimentation en eau potable, fait l’objet d’un programme scientifique ambitieux prévu sur quatre années.
Entre le 23 et le 29 octobre 2025, un hélicoptère, affrété par le prestataire danois SkyTEM survolera plusieurs communes normandes. Il transportera une antenne de 20 mètres de diamètre destinée à sonder indirectement le sous-sol.
Les levés aéroportés ne survoleront pas les agglomérations, ils sont sans impact pour l’environnement ou la santé et fournissent rapidement une vision continue du sous-sol, en carte ou en 3D, indépendamment des occupations à la surface. Ce survol aura pour but d’imager les contrastes de résistivité électrique du sous-sol. Les données acquises feront l’objet de traitements spécifiques en vue de leur interprétation. In fine, les mesures, couplées à des observations géologiques et hydrogéologiques, permettront aux scientifiques d’imager, jusqu’à une profondeur de 300 mètres environ, la géométrie des couches géologiques ainsi que leurs structurations, et apporteront donc des informations clefs pour la compréhension des écoulements souterrains.
Mieux anticiper les effets du changement climatique
Cette campagne de levé géophysique par hélicoptère totalisera 300 km de lignes de vol et se focalisera sur le bassin versant de l’Iton ainsi que sur un grand linéaire entre Évreux et le Tréport. Elle doit permettre de mieux quantifier les quantités d’eau souterraine disponibles, de déterminer plus finement le sens et les vitesses d’écoulement, et de produire un modèle mathématique 3D pour faciliter la gestion future selon différents scénarios climatiques.
En plus de cette opération de géophysique héliportée, des campagnes de mesures quantitatives et de débits viendront abonder le modèle hydrogéologique du BRGM pour le projet MORITO et l’étude « volumes prélevables ». Au total, le projet doit permettre de mieux comprendre les échanges entre nappe et rivière et d’améliorer la gestion de l’eau pour les générations futures.
Vittel-Contrexéville : une campagne aérienne inédite dans les Vosges
Localisation du secteur d’étude autour de Vittel et Contrexéville (88) et plan de vol prévisionnel.
© BRGM
La convention de Recherche et Développement (R&D) signée en avril 2023 entre le Département des Vosges (CD88) et le BRGM, avec un financement de l’agence de l’Eau Rhin-Meuse, vise à mettre en œuvre un Observatoire des ressources en eau sur le périmètre du Schéma d’Aménagement et de Gestion des Eaux des Grès du Trias Inférieur, nommé SAGE GTI, dans un délai de 4 ans (2023 à 2027).
Le programme scientifique prévoit plusieurs actions, toutes destinées à mieux comprendre le fonctionnement des eaux souterraines et les liens avec les eaux de surface, à créer un modèle multinappes sur la base du modèle préexistant sur la nappe des Grès du Trias inférieur (GTI) et à concevoir une plateforme de diffusion de l’information et de partage d’outils d’aide à la gestion des ressources en eau pour les besoins actuels et futurs.
C’est dans ce contexte et pour renforcer les connaissances du sous-sol nécessaires à la conception d’un modèle hydrogéologique, que l’Observatoire du SAGE GTI lance une campagne de géophysique par hélicoptère sur le périmètre de Vittel et Contrexéville. Cette étude se concentrera en particulier sur les zones de faille déjà connues et totalisera 400 km de lignes de vol.
Un hélicoptère survolera les Vosges pendant une semaine
À partir d’octobre 2025 et pour une durée prévisionnelle d’une semaine, un hélicoptère, affrété par le prestataire danois SkyTEM, survolera plusieurs communes autour de Vittel et de Contrexéville. Il transportera une antenne de 20 mètres de diamètre, destinée à sonder indirectement le sous-sol.
Les levés aéroportés ne survoleront pas les agglomérations et sont sans impact pour l’environnement ou la santé. Ils fournissent rapidement une vision continue du sous-sol, en carte ou en 3D, indépendamment de l’occupation du sol. Ce survol aura pour but d’imager les contrastes de résistivité électrique du sous-sol. Les données acquises feront l’objet de traitements spécifiques en vue de leur interprétation. In fine, les mesures, couplées à des observations géologiques et hydrogéologiques, permettront aux scientifiques d’imager, jusqu’à une profondeur de 300 mètres environ, la géométrie des couches géologiques ainsi que leurs structurations et apporteront donc des informations clefs pour la compréhension des écoulements souterrains.
Questions fréquentes
Pourquoi ce survol ?
Pour améliorer la connaissance du sous‑sol autour de Vittel et Contrexéville, mieux comprendre les circulations d’eau souterraine et aider à une gestion durable de la ressource dans le cadre de l’Observatoire Hydrogéologique du SAGE GTI.
Que mesure l’hélicoptère ?
Des signaux physiques : champs électromagnétiques transitoires, champ magnétique terrestre et/ou rayonnement gamma naturel. Ces mesures sont dites non invasives et permettent d’imager le sous‑sol ; elles ne produisent pas de photographies.
Des photos ou des données privées vont-elles être prises ?
Non. L’acquisition aéroportée se fait au-dessus de zones non urbanisées. Les capteurs ne captent ni images ni données personnelles. Les résultats publiés sont des cartes géophysiques (propriétés physiques du sous‑sol).
Y-a-t-il un impact sur la santé ?
Non. Les émissions relèvent des basses fréquences, donc des champs non ionisants, utilisées selon des protocoles stricts. Les agglomérations ne sont pas survolées et le passage est bref.
Le bruit peut-il gêner ?
Le bruit du rotor est temporaire : l’hélicoptère ne fait que passer au‑dessus de chaque ligne de vol (quelques secondes). La campagne est prévue sur 2 à 3 jours, sous réserve des conditions météorologiques.
L’hélicoptère passera-t-il au dessus des villes ?
Non, les agglomérations ne sont pas survolées. Les trajectoires et altitudes sont validées dans les autorisations de vol.
Quelles autorisations encadrent l’opération ?
Les vols sont réalisés avec les autorisations de l’aviation civile et des préfectures, pour une période, des appareils et des itinéraires précisément définis.
Où consulter les résultats ?
Les données géophysiques seront traitées et restituées sous forme de cartes. Elles seront mises à disposition via les sites du BRGM, du SAGE GTI et du Département des Vosges au fur et à mesure de l’avancement du projet.
