Par sa recherche, son expertise et ses capacités d’innovation, au travers de ses partenariats avec de nombreux acteurs publics et privés, le BRGM contribue à faire avancer la connaissance et à faire émerger des solutions pour répondre aux enjeux environnementaux et climatiques, et agit sur chacune des cinq dimensions de la transition écologique :
- Atténuation du changement climatique
- Adaptation au changement climatique
- Durabilité des ressources naturelles
- Protection de la biodiversité
- Réduction des pollutions
Le climat positionné au cœur de la stratégie scientifique de l’établissement
La stratégie scientifique décennale du BRGM, révisée en 2024, est désormais axée sur l’adaptation au changement climatique et la transition écologique. Les perspectives d’un réchauffement du climat en France de +4°C à l’horizon 2100 déterminent en effet une large part des orientations scientifiques du BRGM à 10 ans, autour de la nécessité :
- de contribuer à l’adaptation aux effets du changement climatique, par une meilleure gestion de la ressource en eau, du littoral, des sols…
- et d’atténuer les émissions de gaz à effet de serre, par le développement de systèmes énergétiques décarbonés, efficaces et résilients ainsi que le stockage de CO2, le tout en recherchant prioritairement des solutions fondées sur la nature.
La transition écologique est également dépendante de l’accès aux ressources minérales, et de la protection des écosystèmes, de la biodiversité et de la santé humaine. Les six axes de la stratégie scientifique du BRGM ont ainsi été revisités pour placer en leur cœur ces enjeux environnementaux fondamentaux.
Les six enjeux scientifiques et sociétaux qui structurent l'action du BRGM lui permettent d’agir sur chacune des cinq dimensions de la transition écologique.
© BRGM
Six enjeux scientifique et sociétaux pour la transition écologique
Les six enjeux scientifiques et sociétaux qui structurent son action permettent au BRGM d’agir de diverses manières sur chacune des cinq dimensions de la transition écologique, comme détaillé dans le schéma ci-contre.
Service géologique national, établissement public sous tutelle des ministères de la Recherche, de l’Écologie et de l’Économie, le BRGM a pour vocation de se consacrer à la connaissance de la géologie, des phénomène induits et des risques associés. Il développe des méthodologies et des techniques nouvelles, produit et diffuse des données, et met à disposition des outils nécessaires :
- à la gestion du sol, du sous-sol et des ressources,
- à la prévention des risques et des pollutions,
- aux politiques de réponse au changement climatique.
Son action menée sur le territoire national, voire son déploiement au niveau européen et international, s’inscrit dans le cadre des grandes politiques nationales, et s’efforce de répondre aux attentes de la puissance publique et de la société en général.
Que ce soit en matière d’atténuation du changement climatique, d’adaptation ou des autres enjeux de la transition, le BRGM est engagé pour répondre aux questions scientifiques permettant de doter la société de la compréhension et des armes pour affronter les défis correspondants.
Il contribue à des projets de recherche avec des partenaires académiques ou industriels, apporte son expertise indépendante à la puissance publique pour la définition et la mise en œuvre des politiques publiques, et s’investit dans la formation et la médiation scientifique.
Des pratiques quotidiennes collectives visant à l’exemplarité
Le BRGM s’est doté, en mars 2025, d’un Schéma directeur Développement durable et RSE (Responsabilité sociétale et environnementale) pour la période 2025-2030.
Ce schéma directeur constitue un marqueur structurant, et un projet ambitieux de transformation concernant l’ensemble des activités de l’établissement : les activités de recherche, d’appui aux politiques publiques, de recherche partenariale et d’expertise, de gestion de l’après-mine et les activités support.
Le pilier "climat, biodiversité, ressources" se décline suivant trois engagements qui couvrent à la fois l’impact des travaux du BRGM sur la société, le dialogue avec la société civile, et enfin la réduction des impacts environnementaux des activités de l’établissement lui-même.
Par sa recherche, son expertise et ses capacités d’innovation, au travers de ses partenariats avec de nombreux acteurs publics et privés, le BRGM contribue à faire avancer la connaissance et à faire émerger des solutions pour répondre aux enjeux environnementaux et climatiques.
Atténuation du changement climatique
Schéma d’un dispositif de stockage de CO2 intégré dans un puits géothermique permettant la dissolution du CO2.
© BRGM
La Stratégie nationale bas-carbone décrit la trajectoire envisagée par le gouvernement pour permettre à la France de respecter ses objectifs climatiques à horizon 2030 et 2050, tandis que la Programmation pluriannuelle de l’énergie précise les objectifs de la politique énergétique. Ces deux stratégies indiquent notamment la trajectoire nationale de réduction de la consommation d’énergies fossiles.
S’y ajoutent des plans sectoriels, tels le Plan d’action national pour le développement de la géothermie, la Stratégie nationale pour le CCUS (Captage, Stockage et Valorisation du CO2), ou encore la Stratégie nationale Hydrogène.
En combinant expérimentation en laboratoire, usage de plateformes expérimentales en propres ou nationales, modélisation des phénomènes couplés multi-physiques, recueil et capitalisation des données pertinentes du sous-sol, le BRGM entend contribuer à l’émergence et la consolidation de solutions pouvant être mises en oeuvre aussi bien à l’échelle des sites spécifiques que des territoires.
Développement de la géothermie
Le développement de la géothermie, énergie renouvelable, non intermittente et locale, susceptible de remplacer les combustibles fossiles pour la fourniture de chaleur et/ou de froid, voire d’électricité dans certains contextes, est un axe stratégique.
Les travaux du BRGM couvrent notamment l’étude des systèmes énergétiques, la caractérisation de la ressource et de ses conditions d’exploitabilité, l’élaboration de cartographies de favorabilité du sous-sol aux différentes profondeurs par la réalisation de modèles statiques tridimensionnels, la modélisation dynamique d’écoulements de fluides, l’étude des risques et impacts associés à l’exploitation du sous-sol et le développement d’outils pour les gérer, ou encore le développement d’innovations renforçant l’attractivité de la géothermie.
Il exploite également le potentiel thermique d’anciens sites miniers et travaille à la valorisation de friches minières pour la production photovoltaïques, tandis que sa filiale CFG, bureau d’ingénierie spécialisé en géothermie, accompagne les industriels dans des projets opérationnels.
Stockage souterrain d’énergie
Dans un contexte de besoins saisonniers et de recours accru à des énergies renouvelables souvent intermittentes, les systèmes énergétiques doivent renforcer leurs capacités de stockage temporaire. Le BRGM travaille en particulier sur le stockage souterrain d’énergie (chaleur/froid) ou de vecteurs énergétiques (hydrogène, gaz…) : un travail qui passe notamment par la connaissance et la modélisation du sous-sol, l’étude des mécanismes physicochimiques impliqués et des risques associés, l’intégration des possibilités de stockage dans les systèmes énergétiques de surface.
Hydrogène naturel
L’exploration des ressources potentielles énergétique de notre sous-sol concerne également l’hydrogène naturel, une autre source d’énergie propre susceptible en théorie d’apporter une contribution importante au remplacement des combustibles fossiles : à ce stade très amont de la connaissance, il s’agit avant tout d’explorer et de caractériser cette ressource complexe et encore mal connue.
Séquestration sécurisée de carbone
Parce que les réductions d’émissions brutes, aussi cruciales qu’elles soient, ne permettront sans doute pas d’atteindre entièrement la neutralité carbone, le BRGM développe la connaissance scientifique nécessaire à la séquestration souterraine sécurisée de carbone, dans le cadre de projets de recherche européens et nationaux, en vue du développement de premiers sites pilotes sur le territoire.
Stockage de déchets radioactifs
Le BRGM apporte à l’Andra son expertise du sous-sol pour le développement d’un stockage à long terme des déchets radioactifs stable et sûr, condition indispensable au maintien du rôle du nucléaire dans notre mix électrique.
Répartition des 5 zones géographiques ciblées par l’inventaire des ressources minérales (IRM).
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Ressources minérales
Parce que la transition reposera notamment sur l’accès à un certain nombre de ressources minérales parfois critiques, le BRGM s’est engagé, à la demande du gouvernement, dans l’analyse de notre dépendance aux approvisionnements et dans un soutien à la diplomatie minérale en étant notamment un contributeur actif de l’OFREMI.
Au-delà des enjeux de souveraineté, la dépendance a également pour conséquence de transférer à d’autres les impacts associés à la transition. C’est pourquoi un inventaire des ressources minérales (IRM) visant à mettre à jour notre connaissance des ressources potentiellement disponibles dans notre sous-sol national a été initié. L’IRM actualisera, sur 5 ans, nos connaissances sur les ressources minérales disponibles dans notre sous-sol, en mobilisant des méthodes géophysiques et géochimiques avancées d’acquisition et d’analyse.
Peuvent être enfin mentionnées les nombreuses actions de l’établissement en matière d’innovation pour une exploration et une exploitation responsable des ressources minérales primaires et secondaires (valorisation des déchets et recyclage) avec pour objectif la réduction de l’empreinte environnementale globale (émissions de GES, mais également eau, énergie) du cycle des métaux.
Adaptation aux conséquences du changement climatique
MétéEAU Nappes : affichage de la situation nationale des nappes en début de mois ou pour les mois passés.
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Le 3ème Plan national d’adaptation au changement climatique est le cadre de référence pour l’action nationale. Il présente 52 mesures réparties en 5 axes, et regroupant plus de 200 actions. Le BRGM est cité dans 11 de ces mesures. Le BRGM contribue également à de nombreuses initiatives régionales, dont des "Groupes Régionaux d’Expert Climat".
Le 6ème rapport du GIEC a mis en évidence des déficits en connaissance auxquels les géosciences peuvent apporter des réponses :
- Comment mieux caractériser la faisabilité, l’efficacité, les co-bénéfices, les compromis et les limites de mesures d’adaptation au changement climatique ?
- Comment mieux caractériser les risques complexes, en cascade et leur propagation ?
- Comment réduire les biais de notification inhérents à la constitution d’évidences scientifiques fondées sur une multitude de projets locaux ?
Les travaux du BRGM dans le domaine de l’eau et des risques naturels constituent à la fois un apport fondamental aux politiques publiques d’adaptation et une contribution aux efforts de recherche pour lever les verrous scientifiques suscités. Ils concernent l’ensemble du cycle d’adaptation. A noter également que ces travaux sont soutenus par l’infrastructure numérique du BRGM, qui contribue à la réalisation de services climatiques pour l’adaptation au changement climatique.
Anticiper et agir pour mieux gérer l’eau
Ainsi, dans le domaine de l’eau, le BRGM développe des méthodes de collecte et de valorisation des données, et des outils de prévision d’évolution de l’état quantitatif et qualitatif des ressources en eau tenant compte des scénarios tendanciels d’évolution climatique mais aussi des variabilités internes climatiques. Il élabore également des outils d’aide à la décision pour les décideurs fondés sur l’état en quasi-temps réel des ressources (gestion durable, gestion de crises) et leurs évolutions à court, moyen et long termes.
Il propose également des outils de gouvernance pour la gestion de l’eau dans les territoires, indispensables au bon pilotage des politiques de sobriété et d’adaptation ancrées dans les réalités et les cadres d’action locaux. Il contribue à l’élaboration de solutions directes d’adaptation telles que la recharge maîtrisée des aquifères ou les barrières physiques souterraines pour stocker l’eau en aquifère ou protéger les nappes côtières des intrusions salines. A noter enfin que dans le cadre de sa mission après mine, le BRGM pompe chaque année 150 Mm3 d’eau pour prévenir des phénomènes d’inondation et de pollution; une réflexion est également engagée pour utiliser cette eau avant rejet.
Améliorer la connaissance du sous-sol
Le BRGM est également un acteur majeur de la connaissance et de la gestion de l’évolution du sol et du sous-sol dans le contexte du changement climatique. Ceci concerne notamment le risque de retrait-gonflement des argiles (RGA), les risques côtiers (submersion, érosion) et les mouvements de terrain.
Le BRGM modernise les bases de données de référence et établit des observatoires en partenariat, développe des méthodes d’observation, d’analyse des données et des approches de modélisation innovantes afin d’améliorer les capacités collectives d’anticipation et d’appuyer les politiques publiques d’adaptation et la fourniture de services climatiques.
Prévenir les risques liés à l’élévation du niveau de la mer
Afin d’aider à prévenir les risques liés à l’élévation du niveau de la mer et à s’adapter à ses conséquences, le BRGM conduit de nombreuses études qui alimentent les politiques publiques, les systèmes d’alerte, ou encore les projets de gestion des zones côtières, et contribue au développement de démonstrateurs de portails de services climatiques en la matière.
Modéliser les risques
Plus généralement, le BRGM a développé une expertise pointue en matière de modèles de prévision et gestion des risques multi-aléa et multi-vulnérabilité. Il modélise les aléas et les impacts environnementaux avec un focus sur les effets du changement climatique, y compris combinés et en cascade, et développe des méthodes d’estimation des projections futures et des incertitudes, ainsi que les outils nécessaires.
Se préparer aux évènements extrêmes
Il contribue également à la préparation aux évènements naturels extrêmes : pour cela il conduit des recherches visant à élaborer des outils et services permettant d’envisager en quasi-temps réel des scénarios complexes et réalistes, intégrant les incertitudes tout comme les contraintes sociotechniques, afin d’offrir des capacités d’anticipation dans la conduite de la gestion de crise et de l’aide à la décision.
Développer les solutions fondées sur la nature
Il est enfin important de souligner que les travaux du BRGM au travers de ses programmes "eau" tout comme "risques" se concentrent en particulier sur l’étude et le développement de solutions fondées sur la nature pour l’adaptation, par exemple en accompagnant le Conservatoire du littoral sur l’adaptation souple du littoral au changement climatique.
Bonne gestion des ressources naturelles
Représentation 3D des 15 aquifères du modèle Nord-Aquitain (MONA).
© BRGM
Les ressources en eau
Le Plan Eau (2023) et le Plan Eau DOM (2016) forment la principale feuille de route nationale en matière de gestion de cette ressource commune ; traitant de la sobriété des usages, de l’optimisation de la disponibilité, du stockage dans les nappes et de la préservation de la qualité, le Plan Eau est aujourd’hui décliné dans des plans au niveau des grands bassins et articulé avec les 12èmes programmes pluriannuels d’intervention adoptés par les Agences de l’eau.
Connaître et gérer la ressource en eau souterraine
Co-pilote du Programme national de recherche OneWater – Eau bien commun et maître d’ouvrage délégué de l’État pour la gestion du réseau piézométrique national, le BRGM est l’acteur français de référence dans le domaine de la gestion des eaux souterraines. Il s’attache en particulier à :
- toujours mieux comprendre et intégrer les processus de fonctionnement des aquifères pour l’atteinte et le recouvrement du bon état général des masses d’eau souterraine, dans une approche duale quantité-qualité ;
- acquérir, qualifier, valoriser les données sur l’eau et modéliser le comportement des aquifères pour une gestion et une gouvernance éclairées dans un contexte de changement global ;
- déployer des modalités de gouvernance pour la gestion intégrée de l’eau dans les territoires reposant sur des capacités de prévision et des stratégies de gestion des aquifères et des hydrosystèmes associés.
Recherche et données au cœur de l’action territoriale
Engagé sur la recherche scientifique comme sur l’appui aux politiques publiques ou encore la coopération internationale, l’établissement développe et déploie des outils de modélisation numérique du fonctionnement hydrogéologique et bio-géochimique des aquifères, opère et valorise les réseaux d’observation piézométriques, et répond aux besoins nationaux, régionaux et locaux de pilotage et de gestion qualitative et quantitative des systèmes aquifères et des milieux hydrauliquement associés et connectés comme les zones humides et les cours d’eau, dans le cadre d’appui aux politiques publiques.
Ses travaux impliquent la production de données, analyses, modèles et outils. Il travaille également à de possibles utilisations pour l’agriculture, l’industrie ou la consommation humaine des eaux de réservoirs miniers, tel que celui de Gardanne, et il gère des installations destinées à protéger la ressource en eau dans les régions concernées par d’anciennes exploitations minières, comme dans le Grand Est. Ainsi, via une dizaine de stations de traitement, le BRGM dépollue annuellement environ 15 Mm3 d’eaux provenant d’anciens sites miniers.
Plat’Inn cible le traitement des ressources minérales et le recyclage des déchets susceptibles de devenir source de matière première. La plateforme se place comme un chaînon intermédiaire entre le laboratoire et l’échelle industrielle.
© BRGM
Les ressources minérales
La France dispose d’un important et récent cadre législatif et réglementaire relatif à la gestion et à l’usage du sous-sol et notamment de ses ressources minérales. Ces éléments s’intègrent dans une politique nationale (PRUSS) qui englobe des enjeux d’approvisionnement responsable (à travers les mines et carrières ou le recyclage des déchets) et des enjeux de réemploi et de réduction des déchets. A l’instar de la Feuille de route pour l’économie circulaire (2019), l’objectif est de passer d’une économie linéaire à un modèle plus circulaire intégrant l’ensemble du cycle de vie des produits, de leur écoconception à la gestion des déchets, en passant bien évidemment par leur usage et consommation.
Maîtriser le cycle de vie
Observant l’ensemble du cycle de vie des matières premières minérales, le BRGM agit sur plusieurs étapes clés de ce cycle depuis l’identification des gisements (en complément des actions de l’inventaire des ressources minérales), le développement de procédés innovants, sobres en eau et en énergie, et la valorisation des déchets par le recyclage afin d’accompagner l’approvisionnement responsable des filières économiques à la fois auprès des pouvoirs publics et des industriels.
En s’appuyant sur sa plateforme expérimentale PLAT’INN et son expertise en ingénierie des procédés et caractérisation minérale, il développe des solutions innovantes d’exploitation :
- des ressources primaires, permettant d’améliorer l’efficacité énergétique et de réduire l’impact environnemental des activités minières,
- des ressources secondaires, c'est-à-dire des technologies performantes de recyclage des matériaux. Cette approche, qui inclut l’optimisation des opérations à grande échelle par la simulation numérique, s’étend également aux déchets miniers et à leur valorisation.
Transparence et traçabilité
Le BRGM perfectionne également des méthodes et outils d’analyse du cycle de vie, et cherche en particulier à développer des indicateurs « ressources » (intégrant recyclage et circularité). L’approvisionnement responsable passant également par la transparence, s’agissant de flux souvent internationaux, le BRGM travaille à l’élaboration de solutions de traçabilité (géochimiques et isotopiques) des ressources minérales.
Vers une mine européenne responsable
Enfin et plus largement, dans le cadre d’une dynamique de développement minier sur le territoire français et européen, le BRGM contribue à une définition et une appropriation européenne du concept de "mine/approvisionnement responsable". Il peut pour cela s’appuyer sur son expérience de la gestion opérationnelle des questions liées à l’après-mine en France.
Protection de la santé humaine et de la biodiversité
PRIME, plateforme pour la recherche et l’innovation en métrologie environnementale. Pilote plurimétrique.
© BRGM - Hélène Fournié
Le 4ème Plan national santé-environnement lancé en 2021 constitue le cadre actuel de politique publique décrivant les principaux axes et objectifs nationaux en la matière. Certains plans sectoriels, comme le Plan Eau (2023), le Plan ChlorDécone IV (2021), le Plan Ecophyto 2+ (2024), etc. adressent également des enjeux de santé publique. Concernant la biodiversité, la 3ème Stratégie nationale pour la biodiversité adoptée en 2023 fixe les grands objectifs et lignes d’action en la matière.
Préserver la qualité des eaux souterraines
Les travaux du BRGM dans le domaine de qualité de l’eau contribuent à ces objectifs de santé et de protection des écosystèmes : par exemple, l’un des objectifs du Programme national One Water-Eau bien commun qu’il copilote est de mieux comprendre et intégrer les processus de fonctionnement des aquifères pour l’atteinte et le recouvrement du bon état général des masses d’eau souterraine, en insistant sur l’approche duale quantité-qualité et l’interdépendance. Plus généralement, la capacité du BRGM d’étudier et comprendre les processus bio-physico-géochimique à l’œuvre dans les aquifères permet l’élaboration d’outils de suivi et de réduction de l’impact des pollutions aquatiques sur la santé humaine et les écosystèmes.
L’établissement participe à des projets internationaux de la thématique "Eau et santé" et dispose d’un accord-cadre avec l’ANSES.
Réhabilitation et dépollution des sols
Concernant la pollution des sols, les travaux du BRGM visent, en intégrant pleinement les risques naturels et anthropiques, à développer un emploi plus vertueux des sols et du proche sous-sol afin de diminuer l’empreinte des activités futures mais également de développer des méthodologies de remédiation de la pollution dite "héritée", notamment pour la conservation et la réhabilitation des sols dégradés.
Dans le cadre de la récente directive européenne sur la surveillance et la résilience des sols, le BRGM développe une base de données sur la qualité des sols urbains et a rejoint en 2022 le Groupement d’Intérêt Scientifique sur les sols. Dans un souci d’application des principes d’économie circulaire à la gestion des sols et pour promouvoir le stockage du carbone dans les sols, il développe des méthodes de refonctionnalisation des terres excavées, afin que ces terres, qui représentent 70% des déchets du BTP, retrouvent des fonctions de fertilité, de stockage/infiltration d’eau, d’habitat pour la biodiversité, etc.
S’appuyant sur sa plateforme expérimentale PRIME, le BRGM se positionne aujourd’hui comme un leader européen de la recherche sur le traitement des sols pollués, notamment par des composés organiques tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques, les solvants organochlorés, etc. La dépollution des sols pollués par des polluants dits émergents, tels que les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), constitue une des priorités actuelles. Il se penche également sur les possibles impacts des effets du changement climatique sur le devenir des pollutions post-traitements.
Il produit données et analyses, et développe des indicateurs de la dégradation des milieux, afin de promouvoir des politiques durables de gestion des sols.
Le BRGM étudie également des solutions fondées sur la nature pour la remédiation des sites et sols dégradés, comme la mise en place de solutions de phytostabilisation pour prévenir les transferts de polluants solides sur d’anciens sites miniers.
Plus généralement, sur l’ensemble du champ de ses activités (que ce soit dans le domaine de l’énergie, des ressources minérales, etc.), le BRGM s’attache à étudier et limiter les risques d’impact sur l’état des milieux, la santé humaine et la biodiversité.
