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Connaissance et développement durable

Ressources en eau et nappes souterraines

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publié le 24 juin 2016

Précipitations

1. Pluviométrie et pluies efficaces

Les pluies sont réparties sur toute l’année avec des pointes au printemps et en hiver, excepté pour le département de la Meuse, où les pointes sont essentiellement hivernales.

Les pluies efficaces, c’est-à-dire la fraction des précipitations qui donne lieu à un apport d’eau dans l’hydrosystème continental, soit par ruissellement de surface, soit par infiltration dans le sous-sol, se répartissent selon un gradient lié au relief. Ainsi, pour la période 1946-2000 (septembre à août), la partie haute des Vosges connaît en moyenne entre 1250 et 1750 mm de pluies efficaces par an, alors que le reste de la région ne bénéficie que de 250 à 400 mm de lame d’eau.

Carte des précipitations

2. Des ressources en eaux souterraines abondantes

La nappe de grès du Trias inférieur est la réserve principale de Lorraine. Son volume est évalué à 530 milliards de mètres cubes dont 30 milliards en partie libre. Dans sa partie captive, seuls 150 milliards de mètres cubes sont exploitables pour l’eau potable, le reste étant trop minéralisé. Cette nappe, qui dans sa partie captive fournit des eaux de très bonne qualité, est fortement sollicitée.

Niveau des nappes des grès et des calcaires
Notamment, l’exploitation des mines de houille dans le nord de la Lorraine s’accompagnait d’exhaures qui ont provoqué un abaissement très important de cette nappe, située au dessus de la formation houillère. Actuellement, avec l’arrêt de ces exhaures, les niveaux remontent lentement. Dans sa zone sud, bien que les prélèvements soient faibles (seulement 6 millions de mètres cubes en 2004), la recharge de cette partie de la nappe est limitée, notamment du fait de l’existence d’une faille importante. Il en découle une surexploitation localisée à cette zone, les prélèvements étant alors supérieurs à la recharge, et donc une baisse continue des niveaux d’eau [voir graphique]. Un SAGE est en cours d’élaboration pour pallier cette situation.

Une autre nappe importante de la Lorraine est la nappe des calcaires du Dogger, avec un volume évalué à 4 milliards de mètres cubes. Cette nappe a également subi les conséquences d’exhaures minières au niveau du bassin ferrifère lorrain. En effet, le foudroyage des galeries minières a parfois induit un effondrement du toit des marnes et donc des fuites de la nappe du Dogger dans les galeries de mines, provoquant alors une baisse du niveau de la nappe. Aujourd’hui, suite à l’arrêt de ces exhaures, ces abaissements ont quasiment disparu [voir graphique]. Comme tout aquifère calcaire, la nappe est particulièrement vulnérable aux pollutions de surface.

Les nappes alluviales de la Moselle et de la Meuse, avec des volumes estimés respectivement à 500 millions et 100 millions de mètres cubes, sont des nappes très exploitées, du fait principalement de leur accessibilité aisée compte tenu de la faible profondeur du niveau d’eau. En outre, l’aquifère des alluvions de la Meuse est en continuité avec l’aquifère des calcaires de l’Oxfordien. Ainsi, la majorité des ouvrages captent à la fois la nappe des calcaires de l’Oxfordien et celle des alluvions de la Meuse. Cependant, l’intense occupation des sols dévolue à l’urbanisation et à l’implantation des zones d’activités en fond de vallée et les extractions de matériaux (gravières) rendent souvent leur exploitation et leur protection difficile. De plus, l’activité des soudières et des salinières influence les teneurs en sel de l’eau dans la Moselle.
Encadré sur les eaux d'exhaures

3. Des pressions sur la qualité des eaux souterraines

L’amélioration ou le maintien de la qualité des eaux souterraines est un enjeu majeur. Des pressions dues aux
activités du secteur primaire induisent des problèmes de qualité sur les nappes de Lorraine. Ceux générés par les
activités industrielles (polluants organiques, solvants, métaux) sont majoritairement ponctuels et limités, mais
ceux induits par la pollution diffuse d’origine agricole ou domestique sont plus répandus : pesticides et nitrates notamment. Selon le portail national d’Accès aux Données sur les Eaux Souterraines (ADES), en 2008, sur les 568
analyses de pesticides réalisées sur 223 points de mesure des eaux souterraines en Lorraine (dans le cadre du
contrôle sanitaire par l’ARS et de la surveillance de la qualité des eaux souterraines par l’Agence de l’Eau Rhin-
Meuse), la limite de qualité pour les eaux destinées à la consommation humaine (0,1 µg/l) a été dépassée pour 48
analyses (8,5% des cas) sur 30 points de mesures. Des traces de pesticides, en majorité de l’atrazine et ses
dérivés, ont été détectées dans 512 analyses (90% des cas). Les nappes les plus impactées par cette contamination sont celle des calcaires du Dogger et de l’Oxfordien. Concernant les nitrates, sur les 325 points de mesure des eaux souterraines analysés en 2008, 10 (3%) ont présenté une concentration moyenne annuelle en nitrates supérieure à la limite de qualité pour les eaux destinées à la consommation humaine (50 mg/l). En dépassement ponctuel, sur les 768 analyses effectuées en 2008, ce sont 37 analyses (4,8%) qui ont dépassé cette limite de qualité et 92 analyses (12%) la valeur de 40 mg/l. C’est une surface de 6722 km2 (soit plus d’un quart du territoire) qui a été classée en zone vulnérable vis-à vis des nitrates en 2007.
Les nitrates dans les nappes