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La Loire dans la région d’Orléans (Orléanais, Loiret, 2007). © BRGM - François Michel

L’eau, au cœur de la Beauce

20.01.2014

Le BRGM a participé au documentaire "L’eau, au cœur de la Beauce", produit par l’association Centre Sciences. Un film de 12 minutes pour expliquer le fonctionnement de la nappe de Beauce et aborder ses ressources en eau souterraine.

Le BRGM a participé au documentaire "L’eau, au cœur de la Beauce", produit par l’association Centre Sciences. Un film de 12 minutes pour expliquer le fonctionnement de la nappe de Beauce et aborder ses ressources en eau souterraine. © Centre Sciences

Transcription de la vidéo

La nappe de Beauce se trouve entre la Loire la Seine, le Loing et le Loir. C'est là qu'on trouve la formation des calcaires de Beauce. À l'époque, il y a 20 millions d'années, le secteur de la Beauce était un lac, où se sont accumulés des sédiments, qui, petit à petit, se sont accumulés et ont constitué ces fameux calcaires.

On peut visualiser, imaginer qu'une nappe d'eau souterraine, c'est un peu comme l'eau contenue dans une éponge. Ça peut être parce que la formation géologique, c'est des sables, et donc, il y a une perméabilité, une porosité intrinsèque, où les eaux de pluie qui s'infiltrent dans le sol et vont jusqu'au sous-sol occupent cette porosité, les vides entre les grains de sable. Ça peut être aussi les fissures, les fracturations, dans les roches telles les calcaires.

La nappe de Beauce, qui est une des principales nappes d'eau souterraine au niveau français, tant par sa superficie que par le volume d'eau stocké, concerne 2 régions, la région Centre et la région Île-de-France, 6 départements, le Loiret, l'Eure-et-Loir, le Loir-et-Cher pour la région Centre, la Seine-et-Marne, l'Essonne et les Yvelines pour l'Île-de-France. Elle est à cheval sur 2 bassins hydrographiques, le bassin de la Seine, au nord, et le bassin de la Loire, au sud.

Le BRGM, c'est le service géologique national. Établissement public qui s'occupe de tout ce qui traite des sciences de la Terre, notamment des eaux souterraines, en région Centre, où on réalise des études sur les nappes souterraines, les sens d'écoulement, la qualité des eaux souterraines, et, également, le suivi des nappes par le biais de piézomètres.

On peut faire la manip sur cet ouvrage. La manipulation qui consiste, tout simplement, à introduire la sonde, qui est reliée à un câble avec une mesure au centimètre près. Et on descend jusqu'à la nappe. C'est la surface de la nappe que l'on va mesurer. On atteint 18 mètres. On se rapproche et, normalement... Voilà. On a la lumière qui apparaît quand on atteint... Je soulève légèrement pour vérifier précisément la profondeur. Et je mesure. 18,95 m. Voilà le niveau de la nappe de Beauce sur le site du BRGM.

Ma collègue est actuellement sur le site de Ruan pour vérifier le fonctionnement de la station de mesure piézométrique. Pour cela, elle va faire une mesure manuelle en immergeant une sonde électrique dans le forage pour vérifier la profondeur du niveau de l'eau et confronter cette valeur avec la valeur fournie par la centrale d'acquisition automatique. Oui, Sylvie. Très bien. Tu es à Ruan. Tu as fait une mesure manuelle, déjà ? 17,44. Je vérifie ça. Je vais faire un appel station pour m'assurer que la liaison téléphonique fonctionne. Dans le cas présent, la mesure rapatriée, 17,44 m, correspond bien à la mesure réalisée sur le terrain.

La DREAL Centre est chargée du suivi des fluctuations des principales nappes de la région Centre et, plus particulièrement, de la nappe de Beauce. Les outils de suivi du fonctionnement du système, donc nappes et cours d'eau associés, s'appuient sur le réseau piézométrique, qui se compose de 50 stations de suivi en automatique et en continu des fluctuations de la nappe et est complété par un réseau de stations de suivi du débit des principaux cours d'eau, dont une station sur la Conie, à Conie-Molitard.

La Beauce a la particularité, ou la chance, de disposer d'une station très ancienne, qui est implantée sur le site industriel de la sucrerie de Toury, qui nous donne des mesures piézométriques depuis le tout début du XXe siècle. Cette station a l'avantage de mettre en lumière le phénomène cyclique des fluctuations de la nappe de Beauce avec des périodes de très basses eaux et de très hautes eaux. Pour les périodes de très basses eaux, on a celle du début des années 90. Elle a été précédée par une situation de basses eaux extrêmes au tout début du XXe siècle. A la différence près que ces niveaux de basses eaux ont été atteints dans des conditions climatiques beaucoup plus critiques que celles observées au début des années 90, ce qui met en évidence l'incidence des prélèvements liés, notamment, au développement de l'irrigation en Beauce à partir des années 60. Cette période de sécheresse et ses conséquences sur les rivières de la Beauce ont été l'occasion d'une prise de conscience collective de la nécessité de mieux gérer cette ressource et, notamment, les prélèvements qui y étaient associés. Cela a coïncidé avec la mise en place d'un 1er système de gestion volumétrique, qui a été mis en œuvre à partir de 1998. Et, en parallèle, a été lancé à partir de l'année 2000, l'élaboration d'un schéma d'aménagement et de gestion des eaux.

La finalité du SAGE de la nappe de Beauce a été de fixer les règles de gestion des ressources en eau, donc de la nappe et des cours d'eau associés, pour les années à venir. Pour ce faire, il a mis en place un dispositif de gestion volumétrique des prélèvements agricoles pour l'irrigation. Et, en cours de campagne, on va suivre le débit des rivières. Sur chacune des 9 stations de référence, on a des seuils en débit : un seuil d'alerte, un seuil de crise et, au franchissement de ces seuils, on va être amenés à prendre, en cours de campagne, des mesures de limitations complémentaires, qui vont prendre la forme de jours d'interdiction.

On peut imaginer un grand réservoir qui occupe la Beauce. Et l'eau contenue dans ce réservoir est alimentée quasi exclusivement par les eaux de pluie. L'eau de la nappe émerge au niveau de ses sources et va alimenter les cours d'eau, le réseau d'eau de surface. On juge, aujourd'hui, du bon état d'une ressource en eau souterraine sur sa capacité à alimenter correctement, notamment durant l'été, les milieux aquatiques superficiels et, notamment, les rivières. L'objectif étant d'assurer un débit suffisant dans ces rivières afin de garantir notamment les usages liés à la survie de la faune aquatique.

Les usages qui entraînent des prélèvements dans la nappe de Beauce sont, d'abord, les prélèvements pour l'alimentation en eau potable, ces prélèvements sont de l'ordre de 100 millions de mètres cubes par an, les prélèvements pour les usages industriels, d'environ 30 millions de mètres cubes par an, et, enfin, les prélèvements pour l'agriculture, pour l'irrigation des cultures. Ils peuvent varier de 150 millions de mètres cubes par an en années plutôt humides et jusqu'à 400 millions de mètres cubes les années avec les printemps et été les plus secs, comme on a rencontré au début des années 90.

Pour ce qui concerne les entrées dans le système, la nappe va se recharger sur une période qui s'étale, de manière générale, d'octobre à avril, par les pluies efficaces. Ces pluies efficaces sont une portion des pluies qui tombent à l'automne et en hiver. Elles sont de l'ordre de 130 mm par an, en moyenne, ce qui correspond, ramené à la surface de la nappe de Beauce, à un volume total d'environ 1,3 milliard de mètres cubes.

La nappe de Beauce présente la particularité, du fait de son caractère essentiellement libre, à savoir non protégé par des horizons géologiques relativement imperméables, d'être relativement vulnérable aux pollutions de surface. Le constat est fait, aujourd'hui, d'une dégradation de la qualité de l'eau. Un certain nombre d'actions sont mises en œuvre depuis de nombreuses années, d'abord de manière réglementaire, mais, également, basées sur le volontariat, notamment au travers des mesures agri-environnementales. Les perspectives que nous annoncent les spécialistes du climat, qui travaillent sur le réchauffement climatique, notamment, nous annoncent des années moins arrosées et des hivers plus doux et plus courts. Cela aura, vraisemblablement, pour conséquences de diminuer les volumes d'eau qui participent à la recharge de la nappe et, également, d'accentuer, au cours des printemps et des étés, les étiages des rivières. D'où l'intérêt, dans les années à venir, de pouvoir mettre en œuvre le dispositif de gestion volumétrique tel qu'il figure aujourd'hui dans le SAGE et de pouvoir l'expérimenter et de juger de son efficacité si nous étions amenés à être confrontés, comme par le passé, à des périodes de sécheresse accrue.

Si on a des informations fiables sur les prévisions en termes de changements climatiques et en termes d'évolution de températures, de précipitations, d'évolution des précipitations, on pourrait modéliser, savoir comment va évoluer la ressource. D'une part, on peut très bien poursuivre les recherches et avancer dans la compréhension et dans l'amélioration du modèle qui permet de représenter le fonctionnement de la nappe et, en fonction des évolutions des recherches sur le changement climatique au niveau de la France et au niveau mondial, on pourra très bien intégrer ces éléments-là pour faire des prévisions sur la manière dont va évoluer la ressource, la nappe de Beauce.

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