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La qualité et la gestion des eaux souterraines
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La ressource |
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Des pluies efficaces importantes
L’importance des pluies saisonnières, notamment hivernales, est l’élément déterminant d’une bonne recharge des nappes. Le volume de pluie efficace, c’est-à-dire la part de la pluie qui contribue effectivement à l’alimentation des nappes, est évalué pour le bassin Artois-Picardie à 4 milliards de m3 par an en moyenne 6. Cela peut, a priori, sembler suffisant par rapport aux prélèvements ; pourtant, certains secteurs sont déficitaires. Plusieurs causes peuvent être à l’origine de ces déficits : la variabilité de la pluviométrie selon les saisons et les zones, la nature des sols, la pollution des eaux souterraines 7. qui limitent les possibilités de prélèvements, les besoins considérables en certains points du territoire où se concentrent la population et des activités économiques. C’est pourquoi la marge existante entre les prélèvements et la ressource disponible est faible : environ 10 % à 20 % des prélèvements annuels.
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Le volume des prélèvements bruts par type d’eau et par secteur
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La baisse des prélèvements industriels
Les prélèvements industriels dans les nappes du bassin Artois-Picardie 8. ont fortement baissé. En vingtcinq ans, ils ont diminué de 41 millions de m3 pour atteindre 109 millions de m3 en 2000. Dans le Nord - Pas-de-Calais, de 1995 à 2001, les prélèvements sont passés de 77 à 68 millions de m3. Cette baisse est attribuée à la fermeture de nombreuses entreprises, au déclin de certaines industries et à l’utilisation de technologies moins consommatrices d’eau, mais aussi à la hausse du prix de l’eau qui pousse les industriels à recourir aux eaux ce type d’usage. Ainsi, en incitant les industriels à réduire métropole lilloise (plus d’un million d’habitants) a pu être assurée malgré une ressource en eau limitée.
En ce qui concerne l’alimentation en eau potable du bassin Artois-Picardie, les prélèvements d’eau souterraine semblent s’être stabilisés passant de 342 millions de m3 en 1985 à 326 millions de m3 en 1995, pour atteindre 324 millions de m3 en 2000. En 2001, 94 % des 289 millions de m3 d’eau prélevés dans la région pour un usage domestique provenaient du sous-sol. C’est dire l’importance de la bonne gestion des aquifères. Les seuls points de prélèvements d’eau de surface à usage domestique se situent sur la Liane 9. et la Lys 10. Les prélèvements d’eau 11. par jour et par habitant (eaux souterraines et eaux de surface) peuvent être estimés à environ 190 litres. Afin de favoriser la diminution des prélèvements, certaines villes 12. se sont engagées dans des campagnes de sensibilisation de la population dans le cadre des agendas 21. Les prélèvements de l’agriculture, essentiellement en eau souterraine 13., sont modestes. Avec une pluviométrie importante, de 600 mm à 700 mm, l’agriculture représente à peine plus de 1 % des prélèvements d’eau. Ils concernent essentiellement les cultures industrielles et sont concentrés sur quelques brèves périodes chaudes et sèches.
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L’évolution des prélèvements d’eau de nappe dans le bassin Artois-Picardie
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La nappe de la craie, une nappe très productive
La nappe de la craie, principale nappe de la région, déborde largement les limites régionales. Légèrement inclinée vers le Nord, elle est de plus en plus profonde vers la Belgique. Au nord d’une ligne allant de Calais à Béthune, en passant par Saint-Omer, elle devient captive sous la couverture tertiaire. En bordure de cette zone, c’est à dire au passage en captivité, la nappe est très productive et l’eau y est de bonne qualité car il se produit un phénomène de dénitrification naturel. C’est pourquoi 40 % des forages puisant dans la nappe de la craie se trouvent dans cette zone. Plus au nord, la captivité est plus importante et la productivité de la nappe chute jusqu’à être inexploitable. Les rares forages existants n’ont pour seule vocation que l’irrigation agricole et l’alimentation du bétail. Pour alimenter les Flandres, l’eau est pompée à la périphérie de la plaine maritime, en bordure du plateau de l’Artois. À Calais et à Dunkerque, la craie est totalement improductive. L’eau potable de l’agglomération de Dunkerque est d’ailleurs fournie par des captages d’eaux superficielles (situés à Houlle en bordure du marais Audomarois). Au sud de Lille et dans le bassin minier, la nappe de la craie est encore présente et d’importants prélèvements sont effectués dans cette nappe libre pour alimenter l’agglomération lilloise (champs captants du sud-ouest de Lille).
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Répartition du degré de sollicitation des nappes souterraines par système aquifère en 2000
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L’hydrogéologie du bassin minier est encore mal connue
La création de plus de 100 000 km de galeries souterraines puis l’arrêt de l’extraction minière ont bouleversé l’hydrographie et l’hydrogéologie du bassin minier. Lors de la fermeture des mines souterraines, les pompages qui les maintenaient hors d’eau ont été arrêtés et les eaux minières ont remonté naturellement, remplissant les vides laissés par les anciens travaux. Un nouvel hydro-système est né de ces bouleversements.
Le houiller qui, avant l’exploitation minière n’était pas un aquifère, est aujourd’hui alimenté par les infiltrations de la craie, des calcaires du carbonifère et, en surface, par les pertes des réseaux d’assainissement des agglomérations du bassin minier, rendus défectueux par les affaissements miniers. Son eau est polluée : elle contient plus de 100 mg/l de nitrates 14. (dus en grande partie aux rejets urbains) 15.
La qualité |
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L’augmentation des concentrations en nitrates
En Nord - Pas-de-Calais, les problèmes quantitatifs qui se posent sont directement liés à la qualité des eaux souterraines. Depuis deux décennies, des forages pour l’alimentation en eau des populations sont fermés chaque année à cause de problèmes de pollution, surtout par les nitrates. Il faut donc aller chercher de l’eau de plus en plus loin, ce qui coûte de plus en plus cher et accentue la pression sur des zones où l’eau est abondante et de meilleure qualité. Pour le bassin Artois-Picardie, la concentration moyenne en nitrates 16. des captages d’eau destinés à la consommation est de 25 mg/l. Entre 1996 et 2001, la qualité de l’eau brute s’est dégradée : le nombre de captages à plus de 50 mg/l et ceux entre 40 et 50 mg/l ne cessent d’augmenter.
En ce qui concerne la conformité de l’eau distribuée vis-à-vis des nitrates, les problèmes concernent surtout le Pas-de-Calais. Un nombre important d’habitants est desservi par une eau contenant plus de 50 mg/l de nitrates, notamment dans l’ancien bassin minier de Lens à Liévin : 8 % de la population dans le Pas-de-Calais et 1 % dans le Nord en 2001. La part des habitants desservis dans la région par une eau à plus de 50 mg/l de nitrates est stable depuis 1996 du fait de la fermeture des captages impropres à la consommation et des travaux d’interconnexion entre les réseaux d’approvisionnement. Un programme de recherche de ressources de substitution et de mise en place de traitements correctifs est en cours. Il devrait permettre d’alimenter, dès 2004, la quasi-totalité de la population avec de l’eau ayant des concentrations en nitrates inférieures à 50 mg/l.
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La répartition de la concentration en nitrates de l’eau distribuée par département en 2001
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Une grande vulnérabilité de la nappe de la craie
Les problèmes de vulnérabilité concernent essentiellement la nappe de la craie. Celle-ci est particulièrement vulnérable aux pollutions, surtout agricoles, là où la nappe est libre sans une couverture suffisante pour la protéger des pollutions (c’est-à-dire sur une très grande partie de la région). Sur les plateaux de l’Artois, dans le Cambrésis et le bassin minier, la ressource est abondante, mais il existe d’importants problèmes de qualité. Dans l’Artois 17., où la craie est parfois affleurante, la nappe, libre et peu protégée, est particulièrement vulnérable. Le temps de transfert des pollutions superficielles (notamment des nitrates) est d’environ un mètre par an.
D’autres nappes sont également vulnérables. Dans le Boulonnais, où la craie a été érodée, d’autres types de terrains calcaires (jurassiques et primaires) affleurent. Ils renferment des aquifères libres, peu productifs et particulièrement vulnérables 18. L’Avesnois, terminaison occidentale du massif Ardennais, est une région accidentée constituée de calcaire dur (calcaire carbonifère) et de schistes. Les aquifères y sont libres et la circulation de l’eau suit les grandes failles du massif. Le caractère karstique de ces nappes induit des temps de transfert courts et donc une réponse très rapide aux pollutions.
C’est donc l’ensemble des nappes de la région qui est vulnérable aux pollutions. Mais ces problèmes de vulnérabilité sont cruciaux pour la nappe de la craie qui est la principale source d’alimentation en eau potable de la région.
Toute la région est classée en zone vulnérable
Dans le cadre de la directive 19. " Nitrates ", le Nord - Pas-de-Calais vient de réviser les zones classées " vulnérables " : c’est-à-dire les zones où les concentrations en nitrates sont élevées, assez élevées ou en croissance, ainsi que celles pour lesquelles ils sont un facteur de maîtrise de l’eutrophisation des eaux salées ou saumâtres peu profondes. Cette directive entend protéger la qualité de l’eau dans son ensemble, qu’elle soit souterraine, de surface ou littorale.
Pendant que la France passait de 10 % à près de 50 % de son territoire classé en zones " vulnérables " (de 1994 à 2001), la région passait de 4 % à la totalité de son territoire (de 1999 à 2002). Ce classement se justifie par une dégradation soutenue de la qualité des eaux souterraines, avec notamment une augmentation des teneurs en nitrates de 1 mg/l chaque année depuis le milieu des années soixante dix. La pollution par les nitrates étant fortement liée aux pratiques agricoles, ce classement n’est pas sans conséquence pour le monde agricole. Des mesures en faveur d’une agriculture plus respectueuse de l’environnement sont désormais imposées aux agriculteurs : limitation d’épandage du lisier et de l’utilisation des engrais azotés, mise aux normes des bâtiments d’élevages [voir chapitre Agriculture].
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La qualité des eaux de la nappe de la craie en 2002
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La contamination par les pesticides
Force est de constater que les eaux souterraines ne sont pas contaminées que par les nitrates car d’autres polluants, comme les pesticides, peuvent atteindre les nappes 20. Si la pollution par les pesticides est surtout manifeste pour les eaux de rivières, elle concerne également les ressources en eau souterraine. Il est d’ailleurs nécessaire dans les zones polluées de traiter l’eau pour éliminer les pesticides. Cette pollution peut être d’origine ponctuelle mais elle est le plus souvent diffuse. Elle est en grande partie due à l’agriculture mais aussi aux gestionnaires de voiries, du réseau ferré, et des zones urbaines, sans oublier les particuliers. Le Groupe régional d’actions contre la pollution phytosanitaire de l’eau 21. (Grappe) assure la mise en commun des connaissances et des compétences en matière de lutte contre la pollution des eaux par les produits phytosanitaires. Il a réalisé, en 2001, un état des lieux de la pression phytosanitaire dans la région. Ce travail basé sur la répartition des cultures par communes et des pratiques phytosanitaires 22., a permis d’établir une carte régionale de la charge phytosanitaire potentielle 23. Par ailleurs, l’état des lieux 24., réalisé en 2000-2001, a permis de faire le point sur la contamination des eaux par les pesticides. Ce travail montre que toutes les stations de suivi des cours d’eau ainsi que 40 % des stations de mesure des eaux souterraines présentent des traces de pesticides 25. Les molécules les plus présentes sont les triazines qui sont désormais interdites (depuis septembre 2003). Mais les effets de ce retrait sur la qualité de l’eau seront lents, les pesticides fixés sur les particules du sol pouvant être libérés longtemps après un traitement 26.
Des pollutions anciennes
Le passé industriel de la région peut constituer une menace pour les ressources en eau souterraine. Les pratiques anciennes de rejets des polluants directement dans les nappes 27. ont induit localement des pollutions. Les sols pollués 28. issus du passé industriel peuvent entraîner des contaminations par lessivage des polluants ou, lors de la remontée des nappes, par la mise en contact des nappes avec les éléments toxiques que renferme le sol.
Dans tous les cas, la reconquête de la qualité de l’eau ne peut s’envisager que sur le long terme, notamment dans certains secteurs, comme Lens - Liévin, où certains captages ont été abandonnés en raison de la pollution de la nappe 29. C’est pourquoi, afin de sauvegarder l’eau souterraine, l’agence de l’Eau Artois-Picardie s’est engagée au côté d’autres partenaires, notamment le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), dans une démarche d’inventaire (Basias). Au terme d’une recherche documentaire, il est apparu que près de 13 500 sites devront faire l’objet d’une fiche descriptive afin de mieux connaître les risques qu’ils représentent. À la fin de l’année 2001, environ 10 000 fiches étaient renseignées. Par ailleurs, la Drire procède à un inventaire des sites en activité dont les activités sont potentiellement polluantes (Basol) 30.
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Localisation des sites surveillés présentant une menace pour l’eau souterraine
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Des captages à protéger
D’après le Code de la santé publique, les points de prélèvement d’eau destinée à la consommation humaine doivent avoir des périmètres de protection contre les pollutions. La détermination de ces périmètres de protection 31. aurait dû être terminée en 1997. Mais, en Nord - Pas-de-Calais comme dans les autres régions françaises, ce travail n’est toujours pas achevé.
C’est néanmoins la région qui a le plus progressé dans ce domaine. En mai 2000, 316 captages sur 377 bénéficiaient d’une déclaration d’utilité publique dans le Nord et 115 sur 447 dans le Pas de Calais 32. En 2001, sur 334 millions de m3 prélevés dans le bassin Artois-Picardie, seulement 42 % l’étaient dans le cadre de captages protégés, 33 % étaient en cours d’étude et 23 % ne faisaient encore l’objet d’aucune protection. Ces périmètres représentent actuellement 10 % à 15 % de la superficie du bassin Artois-Picardie. Les prélèvements d’eau dans la nappe de la craie sont concentrés dans un étroit secteur allant de Calais à Valenciennes en limite de recouvrement de la craie par l’argile, là où se trouvent des puits artésiens 33. Pour des raisons de productivité, les captages se trouvent généralement dans des vallées où la nappe de la craie est en relation avec la nappe alluviale. Les périmètres de protection y sont d’autant plus nécessaires qu’il s’agisse de fonds de vallées souvent urbanisés et industrialisés, particulièrement vulnérables aux pollutions. Les périmètres de protection des captages prennent en compte l’ensemble des risques : rejets industriels dans les rivières 34., zones d’épandage, assainissement rural, grandes infrastructures de transport, pratiques agricoleles... La révision des documents d’urbanisme, dans lesquels les périmètres de protection doivent être intégrés, donne l’occasion de poursuivre les réserves foncières autour des champs captants. L’agence de l’Eau participe à la constitution des ces réserves foncières en acquérant des terrains pouvant jouer un rôle dans la protection de la ressource en eau 35. Dans une région aussi densément peuplée, artificialisée et industrialisée, où les risques de pollution sont nombreux, la protection des captages est nécessaire mais difficile car source de conflits. Le cas récent de l’annulation du schéma directeur de l’agglomération lilloise illustre cette difficulté 36.
Notes
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6 - Source : Schéma directeur d’aménagement et de gestion des eaux du bassin Artois-Picardie (SDAGE). 7 - À certains endroits, l’eau souterraine est inutilisable car trop polluée. 8 - D’une superficie d’environ 20 000 km2, le bassin Artois-Picardie couvre trois départements en totalité (Nord, Pas-de-Calais, Somme) ainsi qu’une partie de l’Aisne (la région de Saint-Quentin et l’Ouest de la Thiérache). C’est le périmètre adopté pour gérer la ressource en eau (souterraine et superficielle). 9 - À Carly près de Boulogne-sur-Mer. 10 - À Aire-sur-la-Lys, Houlle et à Moulle. 11 - Les prélèvements d’eau par jour et par habitant sont supérieurs à la consommation. Cette dernière est de l’ordre de 120 à 150 litres par jour et par habitant alors que les prélèvements sont d’environ 190 litres. Cette différence résulte des pertes dans les réseaux et de l’utilisation du réseau d’eau potable par des entreprises. 12 - La ville de Lille a développé un programme de sensibilisation des enfants, diffusé un livret écocitoyen expliquant des règles simples pour éviter le gaspillage de l’eau, organisé des conférences-débats... 13 - Soit 1,6 % des prélèvements dans les nappes. 14 - La limite réglementaire est de 50 mg/l. 15 - Cet aquifère est pour l’instant peu connu. Sans études complémentaires, il n’est pas possible de dire s’il existe, à long terme, des risques de contaminations avec les autres aquifères, notamment la nappe de la craie. Les Charbonnages de France effectuent actuellement des relevés piézomètriques qui, dans le cadre d’études complémentaires, pourront être utilisés pour modéliser le comportement de la nappe à l’échelle du bassin houiller. Il s’agit d’un réseau de 320 pièzomètres. Les neuf piézomètres, qui vont jusqu’à une profondeur de 820 mètres, surveillent la remontée des eaux dans les terrains houillers. Les 120 piézomètres, atteignant une profondeur moyenne d’une vingtaine de mètres, mesurent l’évolution du niveau et la qualité de la nappe de la craie profonde. 16 - La limite pour la consommation humaine est fixée à 50 mg/l. 17 - De l’Avesnois au Boulonnais. 18 - Ces calcaires étant très fissurés, l’eau percole très vite vers les nappes, ce qui rend ces aquifères très vulnérables aux pollutions. 19 - Le décret n° 93-1038 du 27 août 1993, qui transcrit en droit français la directive n° 91/676/CEE du 12 décembre 1991, dite directive " Nitrates ", prévoit la délimitation des zones vulnérables à la pollution par les nitrates d’origine agricole. 20 - Voir G. Miquel, H. Revol, 2002-2003. " La qualité de l’eau et de l’assainissement en France ", Rapport 215. Office parlementaire d’évaluation des choix scientifiques et technologiques. Voir http://www.senat.fr 21 - Le site Internet de la Diren présente les travaux du Grappe. Voir rubrique dossier>le GRAPPE 22 - La charge phytosanitaire potentielle est calculée à partir de ces éléments et d’une pondération en fonction des caractéristiques intrinsèques des molécules, leur aptitude à se retrouver dans l’eau et leur écotoxicologie. 23 - Une réactualisation de ces cartes sera nécessaire en raison des nombreuses matières actives ayant été retirées du marché depuis 2001 et de la diffusion d’une méthodologie nationale d’analyse (Corpen). 24 - Les données sont issues du réseau national de bassin (RNB), du réseau de contrôle sanitaire et du réseau patrimonial qualité. 25 - Il existe un seul point de bonne qualité sur la Rhonelle. 26 - Par exemple, l’atrazine et ses dérivés peuvent être libérés plus de dix ans après une culture de maïs. (Ifen, 2002. L’environnement en France. Paris, Orléans, La Découverte, Ifen, p. 82) 27 - C’est notamment le cas de certaines cockeries qui, au début du XXe siècle, rejetaient des produits azotés, des phénols ou du cyanure. 28 - Il existe un inventaire des anciens sites industriels réalisé par le BRGM. Il s’agit de la base de données des anciens sites industriels et activités de service (Basias). Il existe également un recensement des sites en activité concernant les activités potentiellement polluantes (Basol). Cet inventaire est réalisé par la Drire. 29 - Des concentrations en nitrates supérieures à 100 mg/l ont conduit à l’abandon de certains captages. 30 - Voir http://basol.environnement.gouv.fr 31 - La loi n° 92-3 du Code de la santé publique prévoyait, dans son article L.20, un délai de cinq ans pour terminer l’ensemble des procédures des périmètres de protection (soit le 3 janvier 1997). 32 - Un pôle de compétence " eau " a été mis en place afin de suivre la progression des protections. L’objectif est d’achever les protections fin 2004. Au total, en 2002, pour le bassin Artois-Picardie, 707 captages faisaient l’objet d’une protection réglementaire en 2002 sur 1 106 à protéger. 33 - Les Flandres, dépourvues de nappes souterraines productives, sont alimentées par des champs captants dans la craie (Blendecques, Heuringhem, Aire-sur-la-Lys) situés dans cette zone productive. Les agglomérations de Lille et Dunkerque sont également alimentées par cette frange productive. 34 - Ils ne sont pas sans conséquence sur la qualité des eaux souterraines en raison des échanges rivière-nappe. 35 - L’essentiel des acquisitions sont pour l’instant concentrées à proximité de la Deûle et dans la bordure de la craie captive entre Salomé et Saint-Omer, qui est une zone très productive et particulièrement vulnérable en raison, notamment, de la présence d’anciennes cressonnières à l’abandon dont les puits laissent écouler de l’eau en permanence. Les anciennes cressonnières risquent de devenir des étangs de pêche mal entretenus. Les puits artésiens, qui ne nécessitent aucune énergie pour puiser l’eau, sont à l’origine de maints gaspillages. 36 - Ce schéma, qui proposait dans sa première version un tracé de contournement autoroutier passant au milieu des champs captants alimentant l’agglomération, a été annulé par le tribunal à la suite du recours en justice d’une association (Nord-Nature). En revanche, à proximité de l’agglomération de Hénin-Carvin, un périmètre de protection de 45 hectares vient d’être mis en place (l’un des plus grands de France).
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