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Eaux souterraines de Bretagne : Des réserves sous-exploitées dans le sous-sol
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| La circulation des eaux souterraies dans le socle armoricain granitique. (illustration : William Augel) | En Bretagne, la majorité de l’eau potable est encore pompée dans les rivières car le sous-sol du Massif armoricain demeure considéré comme imperméable. Pourtant, les études menées par les géologues de l’Université Rennes I montrent qu’en profondeur, les fractures du granit et du gneiss recèlent de l’eau en grande quantité et surtout exempte de pollution.
À peine un mois après les inondations qui ont frappé la ville de Redon en décembre et janvier derniers, la Vilaine a repris son cours normal. S’il est difficile d’imaginer la puissance des flots devant cette rivière tranquille, il est encore plus inconcevable de se représenter un sous-sol dont les vides sont remplis d’eau comme une éponge trempée. Et pourtant ! Dès qu’il pleut, une partie de l’eau ruisselle sur le sol tandis que l’autre s’y infiltre. Dans les premiers mètres du sol, l’eau et l’air se partagent les vides qui existent entre les « grains » du sol. C’est ce que les hydrogéologues appellent la « zone insaturée » du sol. Puis, un peu plus bas, l’eau remplit tous les pores disponibles et constitue alors une nappe d’eau souterraine. Si les précipitations sont trop abondantes, la zone insaturée disparaît car la nappe remonte. Et en surface, toute l’eau ruisselle. Mais que se passe-t-il sous la nappe ?
Toujours plus bas, si la texture du sous-sol n’est plus poreuse, la zone est, en théorie, imperméable. C’est la limite inférieure de la nappe : les mineurs parlent du « mur » de la nappe. « En Bretagne, on pensait que le cycle de l’eau se faisait principalement dans la partie superficielle du sol », explique Philippe Davy, géologue et directeur du Centre armoricain de recherches en environnement (cf. les sigles du mois page 18). « La majorité des pompages se font en surface dans les rivières ou dans les aquifères superficiels contenus dans les altérites issues de la dégradation naturelle de la roche-mère en gneiss ou granit. Il n’y a pas de réelle volonté d’exploiter l’eau profonde ». En effet, le socle, qu’il soit granitique ou gneissique, a une capacité de stockage 1000 fois plus faible que les altérites qui le surplombent si l’on ne considère que sa porosité.
D e l’eau dans les fractures
Cependant, ce socle armoricain est un milieu hétérogène très fracturé. « Or il existe de l’eau dans les fractures ! », s’exclame Philippe Davy. « Si on fore à une profondeur suffisante dans un milieu très fracturé, le forage peut traverser une faille qui donnera de l’eau ». À Plœmeur, une étude a démontré qu’on trouve, à 100 mètres de profondeur, de quoi alimenter 20.000 habitants par an – soit un débit d’un million de mètres cubes par an – avec une concentration en nitrates quasi nulle (3 à 7 milligrammes par litre pour une concentration maximale autorisée dans l’eau potable fixée à 50 mg/l).
Le sous-sol breton n’est donc pas imperméable. « La zone d’alimentation des fissures est diffuse car les fractures se recoupent et constituent une sorte de réseau dans lequel l’eau circule ; elle peut être très étendue et même plus grande que le bassin versant topographique. Cependant, ce réseau ne collecte pas les pollution diffuse d’origine agricole car chaque faille n’est alimentée que par une petite surface de ruissellement. En revanche, il est sensible aux pollutions accidentelles ponctuelles ».
P as de nitrates en profondeur
Outre l’origine de l’eau collectée par les fractures du socle, un autre phénomène explique la faible quantité de nitrates de ces eaux : la dénitrification. En profondeur, le milieu est « anoxique » car il manque d’oxygène. Les bactéries présentes dans le sol dégradent alors les molécules de nitrates NO3- en diazote N2 pour prendre l’oxygène dont elles ont besoin. D’où une diminution considérable de la concentration en nitrates dans le socle alors que dans les parties superficielles du sol et les altérites, cette concentration peut atteindre 120 mg/l.
Pour mieux comprendre ces mécanismes, et plus généralement, l’influence des pratiques agricoles sur l’environnement, le Centre armoricain de recherches en environnement a choisi d’observer quatre sites témoins en Bretagne : Yar près de Lannion, Naizin situé à quelques kilomètres de Pontivy, Pleine-Fougères en Ille-et-Vilaine, et La Roche – Le Moulinet en face du Mont Saint-Michel. Associés à des partenaires comme le Centre national du machinisme agricole et du génie rural des eaux et forêts (CEMAGREF), le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM) ou des bureaux d’études (Géoarmor), les biologistes, géologues et agronomes du Caren vont se pencher sur le devenir des pollutions diffuses dans le sol et l’eau dans l’espoir de comprendre ce système hydrogéologique si complexe afin de remédier à la situation catastrophique de l’eau potable en Bretagne.
Marc-Antoine MARTIN
Contact : Philippe Davy
Philippe.Davy@univ-rennes1.fr
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