Référence, projet achevé

Cenari-O : étude des échanges entre nappes et rivières

Dans le but d’améliorer les méthodes de caractérisation des zones d’échange entre nappe et rivière en région karstique, le BRGM, l’Université d’Orléans Polytech et l’ISTO ont mis un œuvre, en 2020, un projet de recherche collaboratif, Cenari-O, avec l’appui de la Région Centre-Val de Loire.

11 octobre 2024

Le Loiret, cette rivière de quelques kilomètres qui donne son nom au département, est une résurgence de la Loire. L'eau s'infiltre dans le sol et passe à travers l'aquifère des calcaires de Beauce et ressort par de multiples résurgences dont la plus connue, celle du Bouillon. Mais ce n'est pas la seule nappe qui interagit avec la rivière. Parmi toutes les interactions qui existent en sous-sol, le rôle de la nappe des alluvions est bien moins connu. Le BRGM a mené des analyses du côté de St Pryvé Saint Mesmin, en aval du Loiret, pour étudier ces relations. Elles ont nécessité l'intervention d'un drone flottant.

Localisation des zones de dépression dans le bassin des Tacreniers, mars 2022.

Le besoin

Les objectifs du projet Cenari-O, réalisé entre 2020 et 2023, étaient de développer des méthodes multicritères de caractérisation fine des échanges nappe-rivière de l’hydrosystème Loire-Loiret, éléments clefs d’une bonne connaissance de l’ensemble de l’hydrosystème.

Les résultats

Dans le but de développer une approche innovante et intégrée de description multi-échelle des échanges nappe-rivière, plusieurs méthodes scientifiques ont été couplées : télédétection, piézométrie, profil géochimique en long, traçage artificiel et naturel de l’eau, pompage d’essai. Le BRGM était plus particulièrement en charge du développement d’un système d’information pour capitaliser les données acquises. De précédents travaux, menés à l’échelle nationale, avaient permis de poser les concepts d’une base de données des relations eau de surface – eau souterraine, sans équivalent à l’échelle internationale. La retranscription concrète de ces concepts dans une base de données a toutefois nécessité un gros travail de réflexion et d’adaptation.

La complémentarité des résultats (variabilité spatio-temporelle de la chimie des eaux, morphologie karstique des rivières et propriétés hydrodynamiques des alluvions) des différentes méthodes mises en œuvre a permis de comprendre les échanges (et les mélanges) dans toute leur complexité spatiale (de la source à la confluence) et temporelle (en période de crue aussi bien qu’à l’étiage). Les zones de dépression sont recouvertes de végétation aquatique dont l’origine pourrait aussi bien découler d’un lien fortuit, d’un ancrage dans la roche ou de l’apport de nutriments des dépressions émissives. Le Loiret semble toutefois être systématiquement à l’origine des variations de la nappe.

Acquisition des données physico-chimiques, réalisation de profils en long du Loiret. Mai 2021.

L’utilisation

Ces travaux ont permis d’obtenir des résultats importants en termes de gestion de la ressource en eau, puisqu’ils montrent que le stock d’eau de la nappe est contrôlé par le niveau du Loiret, lui-même très fortement influencé par le débit de la Loire. Les informations complémentaires obtenues sur la morphologie du fond du Loiret et la chimie de ses eaux, indiquent également la possible présence de sources non encore répertoriées.

Les données acquises dans le cadre du projet Cenari-O ainsi que les données historiques relatives aux relations nappe-rivière du Val d’Orléans ont été intégrées à une base de données dédiée aux relations eaux de surface - eaux souterraines et transposées en un service web cartographique accessible aux différents acteurs du territoire. Elles permettront par exemple d’alimenter les réflexions de la Région Centre Val de Loire dans le cadre d’une analyse HMUC ou encore de conforter la procédure de gestion des niveaux d’eau opérationnelle de l’Association Syndicale de la Rivière du Loiret (ASRL).