Référence, projet achevé

Dem’Eaux Thau : gestion des ressources en eau souterraine d’un aquifère côtier karstique

D’où viennent les eaux thermales de Balaruc-les-Bains ? Quelle est l’origine de l’eau potable qui alimente la ville de Sète ? Pourquoi observe-t-on des modifications de l’écoulement de la source sous-marine de la Vise ? Le projet de recherche Dem’Eaux Thau (2017–2022) a eu pour objectif de mieux comprendre la structure et le fonctionnement d’un hydrosystème karstique complexe dans le secteur du Bassin de Thau, à l’Ouest de Montpellier. Il a permis de développer des outils de gestion des eaux souterraines à différentes échelles spatiales et temporelles.

24 mai 2023

DEM'Eaux Thau : un outil de gestion des eaux souterraines du territoire

D’où viennent les eaux thermales de Balaruc-les-Bains ? Quelle est l’origine de l’eau potable qui alimente la ville de Sète ? Le projet de recherche Dem’Eaux Thau a eu pour objectif de mieux comprendre la structure et le fonctionnement d’un hydrosystème karstique complexe dans le secteur du Bassin de Thau. Découvrez le contexte général de l'étude qui a été menée entre 2017 et 2022 à l'Ouest de Montpellier.

Enjeux et besoins

Les ressources en eau souterraine des calcaires karstiques du Pli Ouest de Montpellier présentent un intérêt majeur pour le territoire, pour l’alimentation en eau potable (ville de Sète, Syndicat Intercommunal d’Aduction en Eau Potable Balaruc-Frontignan, Syndicat Intercommunal d'adduction d'eau des communes du Bas Languedoc), mais également pour le développement économique, avec en particulier l’activité conchylicole/pêche dans l’étang, ainsi que pour le thermalisme sur la presqu’île de Balaruc-les-Bains (1ère station thermale en France avec plus de 50 000 curistes en 2019), et l’irrigation. Ce secteur est situé à la convergence d’eaux souterraines provenant de divers réservoirs superficiels et profonds : eaux karstiques froides des Causses d’Aumelas et de la Gardiole, eaux d’origine marine (étang et mer) et eaux thermales chaudes et minéralisées. Ces différents réservoirs sont en interaction les uns avec les autres selon des processus complexes dont les déterminants ne sont pas tous connus.

Vue (de gauche à droite) sur la presqu’ile de Balaruc, l’étang de Thau, Sète et la mer Méditerranée (Mont Saint Clair à Sète, 2020).

Cet aquifère karstique est confronté à des phénomènes temporaires d’intrusion d’eau saumâtre (appelés « inversac ») par l’intermédiaire de la source sous-marine de la Vise, située dans l’étang de Thau, à moins de 200 m à l’Ouest de la presqu’ile de Balaruc-les-Bains. Depuis la fin des années 1960, sept phénomènes d’inversac ont été détectés. Pendant ce phénomène qui peut durer plusieurs mois (environ 6 mois en 2010 et 2014, et près de 18 mois en 2020-2022), la source de la Vise, au lieu de fournir de l’eau douce utile à la vie aquatique de l’étang de Thau, absorbe l’eau saumâtre de la lagune conduisant à une salinisation progressive et récurrente de l’aquifère. Ce phénomène a eu, entre autres conséquences, l’abandon (en 2014) de la source Cauvy à Balaruc-les-Bains pour son usage pour l’alimentation en eau potable.

Ainsi, compte tenu des différents enjeux de ce territoire côtier, la mise au point d’un outil de gestion de l’eau souterraine est devenu indispensable pour les différents acteurs.

Un phénomène d'inversac, qu'est-ce que c'est ?

Au fond de l'étang de Thau se trouve une source sous-marine. C'est la source de la Vise. Cette source fournit normalement de l'eau douce à l'étang, ce qui est très utile à la vie aquatique. Mais depuis la fin des années 1960, la source s'est mise, à plusieurs reprises à absorber l'eau saumâtre de la lagune. Cela conduit à la salinisation progressive de l'aquifère. Nos experts vous expliquent en détail ce phénomène d'inversac, étudié dans le cadre du projet de recherche DEM'Eaux Thau.

Programme de travail

Cette étude scientifique a été menée par une équipe pluridisciplinaire afin de caractériser à la fois la géologie, la géomorphologie, l’hydrodynamique, l’hydrogéologie et la géochimie de l’hydrosystème de Thau. Ces différents aspects ont ensuite été rassemblés et discutés pour dresser un modèle conceptuel complet du fonctionnement et de la dynamique de l’aquifère. De nombreux moyens ont été mis en œuvre : imageries géophysiques, réalisation d’un forage à Sète et d’une plateforme multi-forages à Balaruc-les-Bains, dont un ouvrage carotté de près de 780 m de profondeur, conception et mise en place d’un équipement sur mesure pour la source de la Vise, campagnes d’analyses inédites (180 prélèvements, plus de 3000 résultats d’analyses)…

C’est au travers de la Commission Locale de l‘Eau que nous suivons attentivement les phénomènes d’inversac et que nous nous intéressons particulièrement à ces études techniques afin de pouvoir poser une stratégie territoriale de maîtrise des risques d’intrusion saline pour les différents usagers de l’eau sur cet aquifère, que sont notamment les conchyliculteurs, les pêcheurs et aussi bien sûr la station thermale de Balaruc-les-Bains. Il est de notre responsabilité à toutes et tous de partager cet état de l’art, dans l’intérêt général.

Michel Garcia, vice-président de Sète Agglopôle Méditerranée, conseiller municipal à Villeveyrac et président de la CLE du SAGE Thau Ingril

Production du projet

Les résultats des différentes tâches accomplies par les partenaires du projet sont synthétisés sous la forme de rapports ou de publications.

Zoom sur quelques résultats

L’intégration de l’ensemble des données géologiques historiques avec les nouvelles données acquises par le projet (stratigraphiques, lithologiques et structurales) et géophysiques (gravimétrie, sismique réflexion, sismique passive) a permis de construire un modèle géologique 3D de la zone Dem’Eaux Thau grâce à l’outil Geomodeller.

L’étude du fonctionnement hydrogéologique de l’hydrosystème de Thau à l’aide de l’approche de modélisation globale (logiciel Gardenia) a permis, d’une part, de qualifier le fonctionnement hydrogéologique du système karstique développé au sein du jurassique, et d’autre part, d’établir des bilans hydrogéologiques au sein des compartiments identifiés du système hydrogéologique.

Les analyses géochimiques ont permis d’apporter de nouvelles connaissances sur les circulations des eaux et les mélanges au sein des réservoirs du jurassique et ont permis une meilleure compréhension des interactions eaux roches. Les données chimiques, isotopiques et de datations acquises au cours du projet sur les sources et forages échantillonnés ont contribué à la révision du schéma conceptuel du fonctionnement du réservoir thermal.

Représentation schématique de l'alimentation en eau des forages F8 et Sète/Stade Michel. Les eaux thermales (30% d’eau de mer, 70% d’eau karstique) remontent depuis le réservoir thermal par la faille de Thau. Un apport complémentaire d’eau salée (+16% pour F8 et +18% pour Sète/Stade Michel), représenté par les flèches vertes, provient de la mer Méditerranée et/ou du pointement du Jurassique.

La compréhension et la modélisation du phénomène d’inversac a permis l’élaboration d’un outil prototype permettant d’évaluer le risque de déclenchement de ce phénomène, qui s’appuie sur différentes variables enregistrées sur la presqu’île de Balaruc-les-Bains.

La liste ci-dessous sera mise à jour avec les liens vers les documents à mesure qu'ils sont produits.

Tous les résultats du projet DEM'Eaux Thau

Le projet DEM'Eaux Thau avait pour objectif de mieux comprendre la structure et le fonctionnement d’un hydrosystème karstique complexe dans le secteur du Bassin de Thau. Et notamment de La Vise, sa source sous-marine impactée par un phénomène d'inversac. Une plateforme web d'observation de l'aquifère et de la source, un modèle hydrogéologique 3D et un outil de gestion de l'aquifère ont été mis en place. Découvrez tous les résultats du projet.

Financements

D’un montant de 5,3 millions d’euros, le financement du projet est assuré à 42% par le ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche et la Région Occitanie (dans le cadre du Contrat de Plan Etat-Région 2015-2020), à 11% par le fonds européen FEDER, à 17% par l’Agence de l’eau Rhône-Méditerranée-Corse, à 4% par Montpellier Méditerranée Métropole, à 2% par Balaruc-les-Bains et à 1% par le Syndicat Mixte du Bassin de Thau. Le reste du financement du projet (23%) est apporté grâce à la participation financière de la plupart des partenaires.