Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes de ...infoterre.brgm.fr/rapports/RP-52042-FR.pdf · AQUITAINE Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes

AQUITAINE

Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes de 1 'Aquitaine

Elude réalisée dans le cadre des actions de Service Public du BRGM OZEAUZ07

Auteur : J.J. Seguin Avec la collaboration de Baudry D. et Platel J.P,

Décembre 2002 BRGMIRP-52042-FR

delobelle

Curlogruphie de la vulnérabilité des systèmes aquifères de l'Aquitaine

Mots clés : système aquifère, Aquitaine. vulnérabilité

En bibliographie ce rapport sera cité de la f q o n suivante :

SEGUIN J.J. - RAUDRY D. Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquifères de l'Aquitaine Rapport BRGMIRP-52042-FR

@ BRGM 2002, ce documeni ne peul ërre reproduit en lotalilé ou en partie sans I'aulorisation expresse du BRGM

Rappori BRGM RP-5204Z.FR

Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquifères de l’Aquitaine

Sommaire

Introduction.. . . . . . , , . . . , . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . , . , . , . , , . . . , . .

1. Le contexte hydrogéologique aquitain ............ ._.__......_._.

1.1. SYSTÈMES AQUIFÈRES ET DOMAINES HYDROGÉOLOGIQUES

1.1.1. Les systèmes libres 1.1.2. Les domaines hydrogéologiques .... . . . . . . . . . ._...___. . ........ . . . .. .. .. . . , _..___. . ..... . . . 1.1.3. Les systèmes captifs

1.2. GRANDS TYPES DE SYSTÈMES LIBRES . . _ _ _ _ _ _ _ . . . _ . . . . . . . . . . _ . . _ _ _

1.2.1, Aquifères 2 porosité de matrice.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2. Aquiferes karstifies ............................................................................... 1.2.3. Aquiferes fissurés .................................................................................

- . . , . .

2. Vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution Définitions et facteurs physiques déterminants., . .

2.1. DU SOL A LANAPPE: LA ZONENON SATURÉE ................

2.1.1. Schéma générai de propagation d’une pollution.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 2.1.2. Types de milieux non saturés.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....

2.2. VULNÉRABILITÉ ET RISQUE ............................................ , - . , . . . 2.2.1, Vulnerabilite intnnseque ......................................... ...._. ._...._....._____..._.__

2.2.2. Vulnérabilité specifique ............................................... ... ....._._.__....... 2.2.3. Risque ... ._ .___.__ . _ . _ . ._. . . . . . . . . . . _ _ _ _ _ .. _ _ . _ _ _ _ _ . . ... ... . . .. . . . . . . . . _ _ _ _ ......

, -

1

2

2

3 3 4

4

4 5 5

1

7

1 7

8

8 9 9

3. Méthode utilisée pour évaluer et représenter la vulnérabilité intrinsèque des nappes de l’Aquitaine.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.1. CRITÈRES DE VULNÉRABILITÉ RETENUS ......................... 10

3.1.1. Pente du terrain .................................................................................... 10 3.1.2. Capacité de rétention en eau du sol 10 3.1.3. 11 3.1.4. Profondeur ... , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . , , . . . . . . . .... . . . .. . . . . . . .. . .. 11

11

Capacité conductrice de la zone non saturée.. . . . _ _ _ _ . _ _ _ _ ._... ._ _. . . . . . . _ _

3.2. CALCUL D’UN INDEX DE VULNÉRABILITÉ ........................

3.2.1. Choix d’une unité spatiale de référence.. . . , . . . . . . , . . , , , . , , . . . . . , . . . . . . . . . . , 3.2.2. Choix d’un système de pondération et de notation.. . _ . _ _ . . . . _ _ . . , , , .. . . ..

11 11

Rapport BRGM RP-52042.FR II

Cartographie de la vulnérabiliré des systèmes aquifères de l'Aquitaine

3.2.3. Calcul de l'index de vulnérabilité ............................................. 12

13

13

EN EAU DU SOL 13 4.3. CARTOGRAPHIE DE LA LITHOLOGIE 14 4.4. CARTOGRAPHIE DE LA PROFONDEUR 16

4. Données utilisées et traitements. ..................................

4.2. CARTOGRAPHIE DE LA CAPACITÉ DE RÉTENTION 4.1. CARTOGRAPHIE DE LA PENTE .............................................

................................................................. ....................................

..................................

5. Conclusion ..................................................................... 19

Liste des tableaux

Tableau 1 Tableau 2a Tableau 2b Tableau 3 Tableau 4 Tableau 5 Tableau 6 Tableau 7 Tableau 8

Aquifères à porosité de matrice en Aquitaine Aquifères karstifiés de la Dordogne Aquifères karstifiés de la zone pyrénéenne Classes de valeurs et notes attribuées au critère "pente" Classes de valeurs et notes attribuées au critère "sol (RFTJ)" Lithologie et classes de perméabilité Notation du critère lithologie caractérisé en terme de perméabilité Statistiques sur les profondeurs des systèmes et domaines aquifères Classes de valeurs et notes attribuées au critère "profondeur"

Liste des annexes

ANNEXE 1 -LISTE DES SYSTÈMES AQUIFÈRES D'AQUITAINE

ANNEXE 2 - DESCRIPTION GÉNÉRALE DES PRINCIPAUX AQUIFÈRES DE LA RÉGION AQUITAINE

ANNEXE 3 - CARTES

Figure AI Figure A2 Figure A3 Figure A4 Figure A5 Figure A6

Figure A7 Figure A8 Figure A9 Figure A 10 Figure A l 1 Figure A12 Figure A l 3

Systèmes aquifères libres de l'Aquitaine Affleurements des formations aquifères profondes de l'Aquitaine Localisation des points d'eau AEP des systèmes libres Carte des altitudes réalisées à partir du MNT au pas de 1 km Carte des pentes calculées à partir du MNT Carte des grandes unités pédologiques de l'Aquitaine caractérisées par leur réserve en eau facilement utilisable (WU) Carte de la lithologie de l'Aquitaine Carte des classes de perméabilité des formations aquifères Localisation des forages avec au moins une mesure de profondeur Profondeur moyenne des systèmes aquifères libres Carte piézométrique du système 127 A0 Carte des aquifères karstifiés et fissurés Carte de la vulnérabilité des systèmes et domaines libres de l'Aquitaine

Rapport BRGM RP-5204Z.FR III

Cartographie de la vulnérabilité des sysrèmes aquifères de 1 ‘Aquitaine

Introduction

Suivant les contextes hydrogéologiques, les eaux souterraines sont plus ou moins protégées des pollutions de surface. Si les nappes profondes captives, s’écoulant sous des formations très peu perméables, bénéficient d’une protection efficace, les nappes libres en contact avec la surface du sol par l’intermédiaire d’une zone plus ou moins épaisse, lieu de transit de la pollution, sont quant à elles beaucoup plus vulnérables, le degré de vulnérabilité étant essentiellement fonction des caractéristiques de cette zone.

Pour orienter les actions à mener et définir les moyens à mettre prioritairement en œuvre en vue de préserver la qualité des eaux souterraines, il convient en premier lieu de hiérarchiser les nappes relativement à leur vulnérabilité aux pollutions. C’est ce à quoi s’attache cette étude, confiée au BRGM par la DIREN Aquitaine. Elle s’inscrit dans le cadre d’un programme de lutte contre les phytosanitaires et constitue une étape dans l’évaluation des risques de pollution des eaux par ces produits.

L’échelle du diagnostic est la totalité de la région Aquitaine et l’aboutissement de l’étude est la réalisation d’une carte de vulnérabilité destinée à mettre en évidence les bassins hydrographiques ou bydrogéologiques les plus sensibles à une pollution.

Le premier chapitre précise les grands traits du contexte hydrogéologique de la région Aquitaine et rappelle quels sont les aquifères s’étendant sous son temtoire. Dans le chapitre 2, on rappelle quels sont les facteurs qui déterminent la propagation d’une pollution vers une nappe et l’influence du type de milieu traversé. On y précise aussi le concept de vulnérabilité. Dans le chapitre 3, on précise les critères retenus et le mode de calcul d’un index de vulnérabilité Dans le chapitre 4, on indique quelles sont les données utilisées pour la cartographie de la vulnérabilité et les traitements réalisés pour aboutir à cette cartographie.

Rapport BRGM RP-5’2042.FR 1

Carioxraphir de la vulnérabiliié des systèmes aqu@res de l'Aquitaine

1. Le contexte hydrogéologique aquitain

1.1. SYSTÈMES AQUIFÈRES ET DOMAINES HYDROGÉOLOGIQUES

En Aquitaine 71 entités aquifères sont délimitées, correspondant à:

- - 10 systèmes aquifères captifs, - -

Rappelons qu'un système aquifère est défini comme: "un aqu$ère ou un ensemble d'aquifères et de corps semi-perméables d'un seul tenant, dont toutes les parties sont en liaison hydraulique continue et qui est circonscrit par des limites faisant obstacle à toute propagation d'influence appréciable vers l'extérieur" (définition proposée par Jean Margat en 1976 lors de la délimitation des aquifères du temtoire français), Le système aquifère peut donc être considéré comme une unité de gestion de l'eau qu'il renferme. Un domaine hydrogéologique est un temtoire sans grand système individualisable mais renfermant de petits aquifères discontinus pouvant présenter un intérêt local pour I'AEP ou, le plus souvent, pour l'imgation.

Les systèmes alluviaux et les domaines sont de type "libre".

42 systèmes aquifères libres, dont 12 systèmes alluviaux,

16 domaines hydrogéologiques en terrains sédimentaires, 3 domaines hydrogéologiques en terrains cristallins.

Codification Les systèmes aquifères et les domaines hydrogéologiques de l'Aquitaine sont codifiés de la façon suivante:

Ixx : systèmes sédimentaires superficiels ou "libres" (à surface libre) 2xx : systèmes profonds captifs 3xx : systèmes alluviaux 5xx : domaines hydrogéologiques en terrains sédimentaires 6xx : domaines hydrogéologiques en terrains cristallins

Description et cartographie Les systèmes et domaines de la région Aquitaine sont décrits et cartographiés dans le document BRGM "Atlas hydrogéologique de l'Aquitaine" (Annexe au rapport BRGM RP 51 175 FR - Novembre 2001).

La liste de ces systèmes et domaines est fournie en annexe 1. La carte de la figure AI en annexe 3 précise les limites des systèmes et domaines "libres". Les affleurements des systèmes captifs sont reportés sur la figure A2.

Points d'eau captant les systèmes aquifères L'ensemble des points d'eau (sources et forages) captant les systèmes et domaines de l'Aquitaine est de 16000 environ (15950 contenus, en Juin 2001, dans la Base de Données des Eaux Souterraines du BRGM). Les forages AEP actuels ou ayant été utilisés dans le passé en représentent 6.5 % (1038). La localisation des points AEP est précisée par la figure A3 en annexe 3.

Rapport BRGM RP-52042-FR 2

Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquipres de l'Aquitaine

1.1.1. Les systèmes aquifères libres

Systèmes sédimentaires superficiels

Ils correspondent aux grandes nappes peu profondes, à surface libre, contenues dans les formations sédimentaires (calcaires, grès, sables ...) ; il y a souvent plusieurs niveaux aquifères séparés par des strates moins perméables. Ces systèmes sont généralement limités par des cours d'eau. Le plus important en superficie est le 127AO couvrant 13500 km2 (depuis les axes Gironde-Garonne et Adour-Midouze jusqu'au littoral), soit le tiers environ de la superficie du territoire aquitain . A ces systèmes son1 rattachés les affleurements des nappes profondes captives, affleurements parfois très limités comme ceux du Crétacé supérieur au niveau de l'anticlinal de Villagrains-Landiras en Gironde (système 127A3 de moins de 1 km2) ou bien très morcelés comme ceux de l'Oligocène calcaire en rive gauche de la Garonne et de la Gironde (système 127A1 d'une superficie totale de 100 !an2 environ).

Dans l'ensemble des points d'eau connus, 43 % capient ces aquifères (26% captent le 127 AO). Dans l'ensemble des points d'eau AEP des systèmes et domaines "libres" (hors nappes captives), 45.5 % captent ces aquifères (6% seulement le système 127 AO).

Une description succincte de ces systèmes est fournie en annexe 2.

Systèmes alluviaux

Ils sont la plupart du temps très exploités, en particulier par l'agriculture. Leur degré de connaissance est fonction des études et inventaires réalisés. Les nappes alluviales sont captées par 21% des ouvrages recensés (17% des AEP "libres") .

1.1.2. Les domaines hydrogéologiques

En terrains sédimentaires

En Aquitaine, ces domaines correspondent essentiellement aux formations "continentales" du Tertiaire des départements de la Gironde et de la Dordogne (domaine du "Sidérolithique"), de la Molasse (Lot-et-Garonne, Est des Landes), du Flysch du piémont pyrénéen. Ces domaines couvrent près de 15000 km', soit 36% de la région Aquitaine et les ouvrages qui captent les peiits aquifères qu'ils renferment ne représentent que 9% des points d'eau recensés (30 %des AEP "libres").

En terrains cristallins (socle)

Ils sont peu développés en Aquitaine et se rencontrent uniquement au Nord-Est de la Dordogne (système 610R1 du Limousin Sud) et dans les Pyrénées (massif paléozoïque basque d'Ursuya 620F et massif des Eaux Chaudes 62OG). Sources et forages y représentent moins de 1% de l'ensemble des points d'eau de l'Aquitaine.

Rapport BRGM RP-52042.FR 3

Cartographie de la vulnérabilité des sysièrnes aquiferes de l’Aquitaine

1.1.3. Les systèmes captifs

Au nombre de 10 en Aquitaine, ils correspondent aux grandes nappes profondes du bassin. Dune manière générale, ces aquifères profonds sont assez bien renseignés avec des évaluations assez exhaustives de leur exploitation. Ils font aussi l’objet de modélisations. Ils sont captés par environ 26 % de l’ensemble des points d’eau recensés en Aquitaine. En Gironde, les systèmes 214 (Eocène) et 230 (Oligocène) sont très sollicités pour I’AEP.

IR cas des nappes captives. profondes et protégées par des couvertures très peu perméables (les épontes) qui les rendent moins vulnérables à la pollution ne sera pas abordé dans cette étude. Néanmoins, des pompages intensifs dans une nappe captive, peuvent accélérer les phénomènes de drainance et les échanges avec une nappe libre située au dessus de l’éponte et donc attirer des éléments indésirables.

1.2. GRANDS TYPES DE SYSTÈMES LIBRES

Les systèmes libres d’Aquitaine peuvent être regroupés suivant leur degré de porosité/fissuration déterminant également leur vulnérabilité aux pollutions. On peut distinguer ainsi les aquifères :

- - karstiques (calcaires), -

à porosité de matrice (sables, calcaires, grès),

fissurés-fracturés (terrains cristallins: granite, gneiss, micaschistes).

1.2.1. Aquifères à porosité de matrice

Outre les systèmes alluviaux, il s’agit des aquifères suivant (tableau 1) dont certains incluent les affleurements des nappes profondes :

1 Sables Fauves, Marsan I I I I I * dont 1135 agricoles et 1400 individuels

Tableau 1 -Aquifères à porosité de matrice en Aquitaine


Cartographie de In vulnérabilité des systèmes aquijères de l’Aquitaine

Code Désignation Et formations rocheuses

610R1 Limousin Sud Roches métamorphiques et granitiques

620F Massiî d’Ursuya (Pyrénées) Gneiss et micachisies

620G Massif des Eaux Chaudes (Pyrénées)

1.2.2. Aquifères karstifiés

Ils sont localisés essentiellement au Nord-Est de la Dordogne (tableau 2a page suivante) et dans la zone pyrénéenne (tableau 2b). Le degré de karstification est variable, mais le caractère karstique est néanmoins dominant par rapport au caractère poreux.

A la catégorie des aquifères karstiques on peut rattacher le 127A3, affleurement de moins de 1 km2 du système captif 231 (Crétacé supérieur ) correspondant à l’anticlinal de Villagrain-Landiras

Superficie Nombre AEP Utilisation km2 d’ouvrages

1070 47 42 Surtout AEP

90 1 5 S e t 4 0 F 32 Surtout AEP

20 1 0 S e t I F 2 Thermalisme, AEP

en base

1 Granite I S = snurce F = forage

Tableau 3 - Aquifères fissurés (terrains de socle)

Remarque De nombreux ouvrages, à usage individuel et agricole, captant les nappes les plus superficielles, ne sont pas encore recensés. De ce fait les prélèvements dans ces nappes sont en général sous-estimés (en particulier dans le 127AO).


Carrographie de la vulnérabiliié des syslèmes aqugèères de 1’Aquiiaine

120K

121CO

Désignation Superficie Nombre A E P Prélèvements et formations affleurantes Km2 d’ouvraees M’/an

Santonien-Coniacien-Turonien (286) Périgord sud 300 1 1 S e t 2 0 F 17 1400 O 0 0 Jurassique moyen et sup. (300) Salardais-Martel 45 4 s ?

1

12 1 C 1

121K

Jurassique moyen et sup.

Campano-Maastrichtien (380) 120CO Périgord sud 1382 158 S et 79 F 84 2500 O00

120C1 Périgord sud

Campano-Maastrichlien (21) Salardais-Martel 650 158 S e t 18 F 45 1000 O 0 0 S anionien-Turonien (580) Salardais-Martel 200 30 14 1O00 O00

1 Jurassique moyen et sup. (180) 1

Désignation et fomiations affleurantes

Massif des Arbailles

Massif de la Pierre St Manin Et des Eaux Chaudes Massif de St Pé de Bigorre

1 Crétacé sup. et Jurassique sup.

Superficie Nombre AEP Utilisation Km2 d’ouvrages

100 25 sources 5

127 30 sources 12 AEP , thermalisme

225 13 sources, 6 AEP, pasioralisme

En base AEP (5 ) et

thermalisme (2)

eau minérale

S = source F = forage

Chaînon calcaire de Sarrance

Massif de Layens

Tableau 2a - Aquifères karstifiés de la Dordogne

8 forages Pastoralisme

Pastoralisme 40 6 sources 3 AEP. thermalisme.

50 14 sources 12 AEP, pasioralisme

1 1 Forage 1 Chaînon calcaire de Bielle Lurbe 1 60 1 14sources, 1 6 1 AEP, thermalisme.

Tableau 2 b - Aquifères kars tifiés de la zone pyrénéenne


Canographie de la Vulnérabilité des sysièmes aquifères de l’Aquitaine

2. Vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution. Définitions et facteurs physiques

déterminants.

2.1. DU SOL À LA NAPPE : LA ZONE NON SATURÉE

2.1.1. Schéma général de propagation d’une pollution

Qu’il s’agisse d’une pollution diffuse de type agricole (nitrates, produits phytosanitaires) ou d’une pollution accidentelle (déversement d’hydrocarbures.. .), le schéma général de contamination des eaux est le même : le point de départ est la surface du sol puis le transit vertical dans la zone dite non saturée (ZNS) surplombant la nappe, l’arrivée à la nappe puis le cheminement sub-horizontal du polluant dans celle-ci avec étalement progressif du panache de pollution (beaucoup plus prononcé suivant la direction de l’écoulement). La zone non saturée, première étape du parcours, est caractérisée par la grande complexité des prwessus physico-chimiques agissant sur le polluant en particulier dans la zone racinaire (les 30 à 40 premiers cm du sol où se déroule par exemple une partie du cycle de l’azote).

Les mouvements de l’eau véhiculant le polluant sont eux mêmes complexes, fonctions de paramètres (conductivité hydraulique, succion matricielle) dépendant de la teneur en eau, celle ci variant continûment au cours du temps sous l’influence des cycles pluviométriques.

Cette zone est aussi caractérisée par un fort degré d’hétérogénéité ui peut rendre très aléatoire la transposition à des bassins de plusieurs dizaines de km de valeurs de paramètres obtenues à l’échelle d’une parcelle par exemple. Mais c’est surtout le degré de fissuration de la ZNS qui déterminera la plus ou moins grande rapidité de la propagation du polluant jusqu’à la nappe. Dans des cas extrêmes, par exemple dans les régions karstiques, les polluants peuvent pénétrer directement dans les aquifères par des “pertes” naturelles (bétoires, avens,..).

2.1.2. Types de milieux non saturés

Comme pour les aquifères (milieux saturés), on peut distinguer 3 grands types de milieux non saturés suivant le degré de porosité/fissuration : - des milieux poreux - des milieux fissurés - des milieux karstifiés

9

Milieux poreux

D’un point de vue hydrodynamique, à partir d’un certaine échelle (d’ordre métrique à décamétrique), les milieux poreux (sables, calcaires non karstifiés, grès) sont considérés comme des milieux continus : les écoulements occupent tout l’espace et on n’y distingue pas de cheminements individuels nettement différenciés.


Cnriogrnphie de In vulnérnbilité des syslèmes nquiprrs de l’Aquitaine

Les aquifères des grands bassins sédimentaires (bassin aquitain, bassin parisien), les nappes alluviales se rattachent à cette catégorie (mais les aquifères calcaires peuvent être localement karstifiés).

Milieux .fissurés

Ces milieux sont constitués par un réseau de fractures non totalement interconnectées et dont l’organisation spatiale (densité, orientation , géométrie) caractérise le réservoir aquifère. Leur étude est rendue difficile en raison du peu d’informations disponibles pour en restituer une image. La fracturation d’un massif rocheux est en effet appréhendée à partir de données ponctuelles de surface, de sondages ou de galeries.

Une pollution qui se développe dans un tel milieu sera difficile à suivre et à prévoir en ternles de cheininement et de concentrations.

Milieux karstiques

A la différence des deux types d’aquifères décrits ci-dessus, un aquifère karstique est le résultat d’une évolution morphologique liée à la dissolution de la roche. Suivant le stade de cette évolution, il existe toute une gamme d’aquifères karstiques depuis ceux caractérisés par un ensembles de fractures à peine élargies (et donc hydrauliquement apparentés aux milieux fissurés) jusqu’à ceux caractérisés par un véritable réseau de drainage dont la rivière souterraine constitue la manifestation la plus extrême. De plus, par rapport aux aquifères poreux ou fissurés, dans lesquels pores et fissures assurent à la fois la fonction transmissive (l’écoulement) et la fonction capacitive (le stockage), dans les aquifères karstiques ces deux fonctions sont séparées: les écoulements se font par l’intermédiaire des drains et le stockage est assuré quant à lui par des ensembles de vides reliés aux axes de drainage, interconnectés entre eux et structurés en ensembles indépendants bien individualisés. Contrairement aux drains où les vitesses peuvent être très élevées avec des phénomènes de turbulence (parfois de l’ordre de quelques km/jour), dans les vides les circulations peuvent être très lentes. Comme pour les milieux fissurés, on conçoit aisément que la prévision du devenir d’un polluant dans un tel milieu s’avère difficile en raison de l’ignorance où l’on est dans la plupart des cas de la stmcture du réseau souterrain et des voies de cheminement.

2.2. VULNÉRABILITÉ ET RISQUE

Le concept de vulnérabilité recouvre deux notions différentes qu’il convient de bien clarifier pour éviter toute ambiguïté : la notion de vulnérabilité intrinsèque et celle de vulnérabilité spécifique. La vulnérabilité à la pollution est également à distinguer du risque de pollution.

2.2.1. Vulnérabilité intrinsèque

La vulnérabilité intrinsèque caractérise la plus ou moins grande capacité de “défense” d’une nappe vis à vis d‘une pollution. Son évaluation ne prend donc en compte que des facteurs physiques influençant le mouvement d’un polluant vers la nappe et jusqu’à la nappe seulement.

Rapport BRGM RP-52042-lX


La vulnérabilité intrinsèque est indépendante du polluant et ne considère que des facteurs physiques peu susceptibles de varier dans le temps. La couverture végétale (forêts, type de cultures), facteur évolutif, n’intervient donc pas dans l’appréciation de la vulnérabilité intrinsèque. Les facteurs physiques qui assurent une protection de la nappe ont pour effet :

- de réduire la part d’eau et de polluant qui s’infiltre (pente du terrain importante, favorisant le missellement, capacité de rétention en eau du sol importante); de ralentir la propagation du polluanl (par exemple faible perméabilité du sol et du milieu non saturé); de différer son arrivée à la nappe (par exemple épaisseur importante de la zone non saturée).

-

-

2.2.2. Vulnérabilité spécifique

Elle conespond à la prise en compte du polluant. Outre les facteurs de vulnérabilité intrinsèque, des facteurs de protection de la nappe et d’atténuation des concentrations spécifiques au polluant entrent en jeu, par exemple son interaction avec les constituants solides du milieu traversé et ses possibilités de dégradation. L’appréciation de la vulnérabilité spécifique d’une nappe sera par exemple différente selon qu’il s’agisse des nitrates ou des herbicides.

2.2.3. Risque

Certaines approches de la vulnérabilité font intervenir des critères relatifs à la propagation du polluant dans la nappe, par exemple la perméabilité de l’aquifère. En toute rigueur ces critères paticipent non plus à la définition d’une vulnérabilité mais constituent des éléments d’évaluation d’un risque, risque défini par rapport à un polluant donné e l par rapport à une cible (un captage) et à un usage de l’eau

Contrairement à la vulnérabilité intrinsèque, le risque est évolutif. La vulnérabilité en est un élément d’évaluation.

(AEP,. . .).

L’analyse d’un risque de pollution nécessite :

- d’identifier les sources de pollution (répartition spatiale) ; il est tenu compte du type de polluant, de sa toxicité, de sa concentration. - de définir l’enjeu du risque . Il peut s’agir d’une nappe que l’on souhaite protéger, auquel cas on ne fera intervenir que des critères relatifs à la zone non saturée ou bien d’un forage AEP, el interviennent donc des critères relatifs à la nappe.

Le “risque” est principalement lié à la valeur de la cible : si par exemple la cible est une nappe non exploiiable du fait de sa mauvaise productivité ou qualité, ou si la nappe n’est pas exploitée, le risque peut être considéré comme faible par une méthode dévaluation du risque (sous-entendu risque pour la santé humaine). Par contre, la vulnérabilité de cette même nappe reste invariante.

La cartographie d’un risque, pour un polluant ou une classe de polluants, s’obtient donc en croisant une carte de vulnérabilité, une carte des pressions de pollution et une carte des enjeux.



3. Méthode utilisée pour évaluer et représenter la vulnérabilité intrinsèque des nappes de l’Aquitaine

La méthode utilisée dans cette étude est classique en matière de cartographie de la vulnérabilité des nappes aux pollutions. Elle est en particulier détaillée et discutée dans les deux rapports suivants :

- Normalisation des critères d’établissement des cartes de vulnérabilité aux pollutions. Rapport BRGM R37928 (1994) Contribution à une normalisation des critères d’établissement des cartes de vulnérabilité aux pollutions des eaux souterraines . Rapport BRGM R38846 ( 1996)

-

La représentation cartographique de la vulnérabilité est obtenue par l’intermédiaire d‘un index de vulnérabilité dont la méthode de calcul est détaillée ci-dessous.

3.1. CRITÈRES DE VULNÉRABILITÉ RETENUS.

Compte tenu de l’échelle de travail et des données disponibles, la vulnérabilité des systèmes aquifères a été appréciée au travers de 4 critères considérés comme les plus déterminants à cette échelle:

-

- la pente du sol ; la capacité de rétention en eau du sol, appréciée à partir de la notion de réserve facilement utilisable ou W U ( 5 3.1.2) ; la capacité conductrice de la zone non saturée, entre le soi et la nappe, estimée à partir de la lithologie des formations traversées et de leur degré de fissuration ; la profondeur de la nappe.

-

-

3.1.1. La pente

La pente, en favorisant le missellement, réduit les possibilités d’infiltration et donc les risques de pénétration d’un polluant vers la nappe. Il a été considéré que les secteurs de pente inférieures à 5% favorisent l’infiltration et que les secteurs où la pente est supérieure à 10% induisent un ruissellement prépondérant.

3.1.2. Capacité de rétention en eau du sol

Pour prendre en compte le facteur sol et sa capacité d’interception de l’eau infiltrée, le descripteur retenu est la WU (Réserve Facilement Utilisable), seul descripteur quantitatif du sol à notre disposition à l’échelle régionale . Cette notion agronomique est liée à celle de réserve utile (RU), définie comme la différence entre le volume d’eau contenu dans le sol à sa capacité de rétention et le volume d’eau restant au point de flétrissement (teneur en eau critique à partir de laquelle les plantes se flétrissent de façon irréversible ). La W U est une fraction de la RU (en général 2/3) correspondant à de l’eau facilement utilisable par les plantes (donc avant le point de flétrissement).


Cartographie de la vuInéra6ilit6 des sysièrnes aquifères de I’Aquiiaine

La RU est calculée pour une certaine épaisseur de sol, en général l’épaisseur de la couche arable (30 à 40 cm). La W U d’un sol est d’autant plus forte que la fraction argileuse est importante. Dans u n sol sableux (le sable des Landes par exemple), la RFU est faible, inférieure à 20 111111. Elle peut dépasser 200 mm dans certains sols.

3.1.3. Capacité conductrice de la zone non saturée

La perméabilité de la zone non saturée, qui intervient dans le calcul de la vitesse d’un front de pollution, est un paramètre difficile à évaluer et, compte tenu du coût des mesures (instrumentation lourde), les données font le plus souvent défaut. La zone non saturée a donc été caractérisée par sa lithologie et une échelle de perméabilité a été construite sur la base d’une classification lithologique. Les aquifères karstiques et fissurés ont été considérés isolément.

3.1.4. Epaisseur de la zone non saturée.

L’existence d’une ZNS importante non seulement diffère l’arrivée du polluant à la nappe mais peut avoir aussi une action d’atténuation voire d’élimination de la contamination. En effet, elle laisse le temps à différents processus chimiques et biologiques d’intervenir dans la dégradation du polluant. Plus le temps de séjour dans la ZNS est grand, plus la vulnérabilité de la nappe sera faible. Ce temps de séjour peut être évalué comme le rapport de l’épaisseur de la ZNS à la vitesse de percolation verticale. Mais, le milieu n’étant jamais homogène, une partie du polluant peut transiter plus rapidement en empruntant des cheminements préférentiels constitués par des fissures.

3.2. CALCUL D’UN lNDEX DE VULNÉRABILITÉ

3.2.1. Choix d’une unité spatiale de référence

Chaque couche d’information possédant son propre découpage polygonal (par exemple les unités lithologiques ne recouvrent pas les unités pédologiques, qui elles- mêmes diffèrent du découpage en système aquifères), le choix d’une unité spatiale commune à tous les critères est nécessaire pour calculer un index de vulnérabilité, agrégation de l’ensemble des critères.

Chaque critère a donc été reporté sur un maillage constitué de mailles carrées de 1 km de côté épousant les contours de la région Aquitaine (41377 mailles au total).

3.2.2. Choix d’un système de pondération et de notation

Chaque critère j retenu est divisé en classes à laquelle une note N est ailnbuée, prise dans une échelle de 1 à 10 :

1 = très peu vulnérable 10 = très vulnérable

Chaque critère j retenu est ensuite affecté d’un poids Pj


Cnrfogrnphie de ln vulnérnbilifé des sysièmes aquifères de I’Aquiinine

3.2.3. Calcul de l’index de vulnérabilité

Dans chaque maille i, l’index est calculé comme suit :

Nij = note du critère j dans la maille i

Report cartographique de l’index

Les valeurs de l’index calculé dans chaque maille i sont ensuite rapportées à une échelle de 1 à 100 en formant le rapport :

I V i - 1 v ~ ” IVCi = X l O O

IV,, - I V d ”

IV,, = indice maximum IV,, = indice minimum

Remarque

Le système de pondération peut paraître bien sûr arbitraire (c’est d’ailleurs une critique récurrente adressée a u méthodes de ce type). Cependant le nombre de critères retenus dans cette étude est faible et il est logique de considérer que la profondeur et la lithologie sont des facteurs de vulnérabilité intrinsèque plus importants (poids attribués dans l’étude = 5, cf 9 4 ci-après) que le type de sol (poids attribué = 2) , ce dernier étant lui même dominant sur la pente (poids attribué = 1). Une analyse de sensibilité peut d’ailleurs être réalisée en faisant varier poids et notes pour tester la “robustesse“ de la carte réalisée.

.:.


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquvères de l'Aquitaine

Classe de valeurs (en %)

4. Données utilisées et traitements

Note

Tous les traitements ont été réalisés à l'aide du logiciel MAPINFO, de l'affectation au maillage des différentes informalions disponibles au calcul de l'index de vulnérabilité.

4.1. CARTOGRAPHIE DE LA PENTE

La pente a été calculée à partir du modèle numérique de terrain (MNT) de l'Aquitaine au pas de 1 km (figures A4 et A5 en annexe). Chaque maille de la grille de calcul possède donc une valeur de pente (calcul avec le logiciel Vertical Mapper en prise avec Mapinfo). Les classes de valeurs constituées et les notes attribuées sont les suivantes :

Tableau 3 -Classes de valeurs et notes attribuées au critère pente

Le poids attribué au critère est de 1 . 4.2. CARTOGRAPHIE DE LA CAPACITÉ DE RÉTENTION EN EAU DU

SOL

La RFU ayant fait l'objet d'une cartographie à l'échelle de l'Aquitaine (INRA et Chambre Régionale d'Agriculture, 1988), la carte a été numérisée et intégrée dans le SIG avec les valeurs de W U correspondant aux différentes unités lithologiques ( W U correspondant à une épaisseur de sol de 40 cm). Sur la figure A6 en annexe, 3 grands domaines ressortent nettement :

- Un domaine compris entre la Garonne et l'Adour, correspondant aux unités pédologiques des "sables noirs de la Lande humide" ( W U inférieure à 10 mm), des "sables noirs de la lande sèche" (RFU inférieure à 20 mm) et des "sables du Marsan", au Sud de Mont de Marsan ( W U de l'ordre de 20 mm). un domaine situé au nord de la Garonne, correspondant à des sols "argilo- calcaires sur molasse", entre Garonne et Dordogne (RFU de 30 à 40 mm), aux sols de "Terrefort sur molasse" dans le Lot-et-Garonne (RFU de l'ordre de 40 mm), aux "boulbènes" (RFU de 40 mm), aux sols du "Siderolilhique" (RFU de l'ordre de 10 mm lorsque la fraction sableuse domine, de 60 mm, lorsque la fraction argileuse est prépondérante). un domaine situé au sud de l'Adour, où l'on rencontre des sols à RFU plus élevées, de 60 à plus de 100 mm : "Touyas sur FZysch" (RFU de l'ordre de 100 mm), et "Touyas sur alluvions anciennes", sols regroupés dans une vaste unité appelée "coteaux Pyrénées atlantiques et Chalosse" ( W U de 60 à 100 mm et

-

-

plus).


Classe de valeurs (en mm)

[O IO[ [10 20[ [20 40[ [40 60[ i6O BO[ [80 100[ [lOO Z o o [

4.3. CARTOGRAPHIE DE LA LITHOLOGIE

Note

10 9 8 6 5 4 1

Classe de perméabilité

Perméable meuble (formations sableuses ou de sables et graviers) Perméable compaci

Code lithologique dans la base Mapinfo

Note

21,23,24,25 ,26 10

30, 32, 33, 40 8

(roches métamorphiques el éruplives) Peu perméable meuble I 10,11, 1 2 , 1 5 I 2

(formations à calcaire dominani)

(altemance de sables, argiles, limons, grès, ... ) Moyennement perméable

Peu perméable compaci

13, 14,20,22, 27.28 5

50, 60 ,65 3

Rapport BRGM RP-52042.FR

Peu perméable compact (Flysch et schistes)

14

31, 34,35,36,31 1

Canographie de in vulnérabilité des sytèmes aquiferes de [’Aquitaine

Aquifères Nombre de Profondeur moyenne Profondeur points (m) Minimale (m)

Système 345A 13 3.5 0.5 Système 127AO 67 6.0 0.8 Système 127A1 48 3.9 0.6 Domaine 565 48 15.3 0.9

4.4. CARTOGRAPHIE DE LA PROFONDEUR

Profondeur maximale (m)

9 ~ 3 69

1 1 ~ 9 42

4.4.1. Données utilisées

0 Données issues de cartes piézométriques Les cartes piézométriques dressées pour quelques aquifères ont été utilisées pour compléter les données ponctuelles ci-dessus. Pour le système 127A0, une carte piézométrique, relativement ancienne mais synthétique a été utilisée (figure A10).

0 Données estimées Les lacunes dans les données ont été complétées à partir des informations contenues dans l’Atlas Hydrogéologique de l’Aquitaine (annexe au rapport BRGM R5ii 75FR -2001).

Rapport BKGM RP-52042.FR 16

Cnrfogrnphie de ln vulnérnbilifé des systèmes nquiferes de l'Aquitaine

Tableau 8 - Statistiques sur profondeurs par système aquifère


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquifères de l'Aquitaine

12.5 51

4.4.2. Notation et pondération

Les classes de valeurs constituées et les notes attribuées sont les suivantes :

8 15 101 6 110 201

I >50 I 1 I Tableau 7 - Classes de valeurs et notes attribuées au critère profondeur

Le poids attribué au critère est de 5.

4.5. CLASSES DE VULNÉRABILITÉ CONSTITUÉES

5

Les valeurs de l'index de vulnérabilité (Ivi) ont été calculées dans chaque maille de la grille suivant la méthode exposée au $3. Elles ont ensuite été rapportées à une échelle de 1 à 100 en formant le rapport ( 5 3.1.4):

130 501

IV, -Ive" IV,, = indice minimum hmax = indice maximum IVC, = x 100

I v m m -''min

2

Compte tenu des notations maximum (=10) et minimum (=l) ainsi que des poids maximum (=5) et minimum (=l) attribués à chaque critère, les valeurs maximales et minimales de l'indice sont respectivement :

Ivmax =130 (10x5 + 1 0 ~ 5 + 10x2 + 10x1) IV,, = 13 (1x5 + 1 ~ 5 + 1x2 + 1x1)

Pour le report cartographique, un découpage en 5 classes de valeurs a été effectué :

O à 20 très peu vulnérable 20 à 40 peu vulnérable 40 à 60 moyennement vulnérable 60 à 80 vulnérable 80 à 100 très vulnérable

La carte résultante est présentée figure 13 en annexe. Comme annoncé au $ 4.13. les formations relativement karstifiées ou fissurées ont été reportées sur la carte de vulnérabilité comme une "surcouche" d'information ne résultant pas du calcul d'un index. Elles sont considérées a priori comme vulnérables. De même pour les affleurements des nappes profondes, points d'entrée possibles de pollutions vers les parties captives utilisées pour I'AEP (Eocène et Oligocène dans la partie nord du bassin notamment).

Une analyse de sensibilité effectuée en changeant le poids attribué à la lithologie, celui-ci passant de 5 à 4, ne modifie quasiment pas la carte établie (figure A14).


Cartographie de ln vulnérabilité des systèmes aquifères de I’Aquiinine

5. Conclusion

La carte de la figure A13 fait apparaître d’emblée 3 grandes zones :

- un vaste triangle délimité par l’axe Garonne-Gironde au Nord, l’Adour au Sud et le littoral, globalement vulnérable;

- une zone au nord de la Garonne incluant les zones d’affleurements des aquifères profonds Eocène et Crétacé supérieur, les aquifères karstifiés du Jurassique el les domaines 562 (Agenais), 563 (Guyenne) et 564 (Double et Landais). Les temtoires vulnérables s’étendent essentiellement au nord de la Dordogne;

- une zone au Sud de l’Adour, couverte par les grands domaines hydrogéologiques 566 ( Béarn / Sud-Landes), 567 (bassin du flysch) et la zone des aquifères et domaines hydrogéologiques pyrénéens plus ou moins karstifiés ; les territoires peu vulnérables y dominent, sauf dans la zone pyrénéenne.

Enfin, les systèmes alluviaux (Garonne, Adour, Lot, Dordogne) apparaissent comme vulnérables. Mais dans ces systèmes, l’hétérogénéité des formations recouvrant la nappe implique nécessairement l’existence de secteurs moins vulnérables. C’est le cas en particulier de la plaine de la Garonne où les terrains de recouvrement sont constitués par une alternance de placages limoneux (protecteurs) et de sables et galets (moins protecteurs). D’une façon générale, compte tenu de l’échelle de travail et des données disponibles, cela est vrai aussi des autres systèmes et domaines aquifères (existence de nuances locales au sein de zones plus vastes).

La carte construite doit donc être interprétée non pas en tant que reflet d’une vulnérabilité absolue mais en tant que construction d’une hiérarchie des systèmes et domaines relativement à leur vulnérabilité (échelle relative), hiérarchie permetiant de cibler les zones prioritaires en matière de protection de la ressource.

Zone Adour-Garonne

Au sein de ce domaine, le vaste ensemble constitué par le 127AO apparaît très vulnérable à vulnérable (indice de vulnérabilité de 60 à 100). sauf au niveau de l’affleurement des Glaises bigarrées (en bleu foncé sur la carte). On peul identifier aussi une zone moins vulnérable (indice de vulnérabilité de 40 à 60) comprise entre Ciron et Garonne, zone correspondant à un recouvrement d’argiles carbonatées du Miocène. Cette relative homogénéité du 127AO à l’échelle de travail n’exclut pas la possibilité de nuances plus locales, liées à la structure en mille-feuilles de ce système.

Dans cette zone, sont également vulnérables les affleurements des nappes profondes de l’Oligocène (système 230) et du Crétacé supérieur (anticlinal de Villagrains- Landiras, système 231).


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquifères de I’Aquiiaine

Zone Nord-Garonne

Les zones vulnérables sont localisées majoritairement au nord de la Dordogne. Elles correspondent :

- aux aquifères karstifiés du Jurassique (118K, 119K, 120K, 121K) identifiés en rouge sur la carte ;

- aux affleurements du Campano-Maastrichtien (système 12OCO), du Santonien- Coniacien-Turonien (systèmes IlSC1, 119C1, 120C1 et i 2 i C i ) idenlifiés en orange sur la carte.

Entre Garonne et Dordogne, les domaines 562 (Agenais, entre Garonne et Lot) et 563 (Guyenne, entre Lot et Dordogne) sont peu vulnérables (alternance de mames et calcaires de l’Oligocène, argiles carbonatées de 1’Eocène moyen et supérieur). Une partie du système 126 (Enire-deux-mers) correspondant aux mêmes terrains de couverture que ceux des domaines ci-dessus est également peu vulnérable. Dans cet ensemble, émergent des secteurs plus vulnérables (indice de 40 à 60) correspondant à des calcaires plus ou moins crayeux du Miocène. A l’Est du 563 (Lot et Garonne), une partie du système 124 (Bouriane) correspondant aux affleurements du Coniacien apparaît aussi comme vulnérable.

Zone Sud-Adour

Les vastes domaines 566 (Béarn / Sud-Landes) et 567 (bassin du flysch) sont classés très peu à peu vulnérables (flysch marneux, argiles carbonatées du Miocène). Au sein de cet ensemble, émergent quelques secteurs vulnérables correspondant :

- à l’anticlinal d’Audignon (notamment l’affleurement karstifié du Paléocène captif (système233) inclus dans le domaine 566A, Béarn-Sud-Landes) ;

- au domaine hydrogéologique 567 D : massif de Ste Suzanne (sud d’Orthez) ; - aux affleurements du Paléocène au Sud de Pau (système captif 233 affleurant).

Dans la zone pyrénéenne, ressortent comme vulnérables les systèmes et domaines suivants :

A aquifères karstifiés (en rouge sur la carte): - massifdes Arbailles (133) - massifde la Pierre St Martin et des Eaux Chaudes (134) - chaînon calcaire de St Pé de Bigorre (135A) - chaînon calcaire de Bielle Lurbe (1358) - chaînon calcaire de Sarrance (135C) - chaînon calcaire de Layens (I35D) - chaînon calcaire d’Ahargou (135E)

- les Eaux-chaudes (620 G) - Ursuya (620F)

- 567A : bassin du Flisch (région de Larrau) - 567 B : massif paléozoïque basque (région de St Etienne de Baigorry) - 567 C : massif de I’Arberoue (secteur de St Martin d’Arberoue) - 567 F : massif de la Rhune (sud-ouest d’Hendaye) - 568 A : massif pyrénéens (région de Laruns, Lescun)

A aquifères fissurés (hachures noires sur la carte) :

A domaines hydrogéologiques (hachures rouges sur la carte)


Cartographie de la vulnérabiliié des systèmes aquifères de I'Aquiiaine

Références bibliographiques

Bichot F. - 2001 - Atlas hydrogéologique de l'Aquitaine" Rapport BRGM RP 51 175 F'R (annexe au rapport).

Lallemand-Barrès A., 1994. Normalisation des critères d'établissement des cartes de vulnérabilité aux pollutions. Rapport BRGM R37929

Landreau A., 1996. Contribution à une normalisation des critères d'établissement des cartes de vulnérabilité aux pollutions des eaux souterraines. Rapport BRGM R38846

Schnebelen N., Platel J.P., Le Nindre Y. - 2002 - Gestion des Eaux Souterraines en Aquitaine - Année 5 - Opération sectorielle. Protection de la nappe de l'oligocène en région bordelaise. Cartographie de la vulnérabilité aux pollutions Rapport BRGM/RP-51178.FR

Schoen R. , Codvelle A. - 2001 - Cartographie de l'aléa de pollution des eaux superfzcielles et souterraines par les substances phytosanitaires en région Midi-Pyrénées. Vulnérabilité des eaux souterraines. Rapport BRGWRP-5 1456-F'R

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Rapport BRGM RP-5204Z.FR 21

Curtoographie de lu vulnérabilité des sysièmes aquipres de l’Aquitaine

ANNEXE 1

LISTE DES SYSTÈMES AQUIFÈRES DE LA RÉGION AQUITAINE


Cartographie de In vulnérabilité des systèmes aquifères de l’Aquitaine

I 7

I SYSTÈMES AQUIFÈRES LIBRES I 108 BASSIN DE BRIVE

118CO ANGOUMOIS / CAMPANO-MAASTRICHTIEN

I I 8C 1 ANGOUMOIS / SANTONIEN-CONIACIEN-TURONIEN

1 1 8C2 ANGOUMOIS / CENOMANIEN

l l 8 K ANGOUMOIS/JURASSIQUE MOYEN ETSUPERIEUR

Ll8L ANGOUMOIS/LIAS DE BORDURE DU LIMOUSIN

119CO PERIGORD NORD / CAMPANO-MAASTRICHTIEN

i 19C1 PERIGORD NORD /SANTONIEN-CONIACIEN-TURONIEN 119K PERIGORD NORD / JURASSIQUE MOYEN ET SUPERIEUR

12OCO PERIGORD SUD / CAMPANO-MAASTRICHTIEN

12OC1 PERIGORD SUD / SANTONIEN-CONIACIEN-TURONiEN 120K PERIGORD SUD / JURASSIQUE MOYEN ET SUPERIEUR

121CO SARLADAIS MARTEL / CAMPANO-MAASTRICHTIEN

12 1 CI SARLADAIS MARTEL / SANTONIEN-CONIACIEN-TURONIEN 121K SARLADAIS MARTEL/ JURASSIQUE MOYEN ET SUPERIEUR

124 BOURIANE

12SAO BLAYAIS/EOCENE

126 ENTRE-DEUX-MERS

12lAO LANDES AQUITAINE OCCIDENTALE /(MlO)-PLIO-QUATERNAIRE

12lA1 LANDES AQUITAINE OCCIDENTALE / OWGOCENE

127A2 LANDES AQUITAINE OCCIDENTALE/EOCENE

121A3 LANDES AQUITAINE OCCIDENTALE/ CRETACE

128 MARSAN

133 MASSIF DES ARBAILLES

134 MASSIF DE LA PIERRE-SAINT-MARTIN ET DES EAUX-CHAUDES

135A CHAINON CALCAIRE I MASSIF DE SAINT-PE-DE-BIGORRE 135B CHAINON CALCAIRE /BIELLE LURBE

13SC CHAINON CALCAIRE/SARRANCE

i35D CHAINON CALCAIRE/MASSIF DELAYENS

13SE CHAINON CALCAIREiMASSIF D’AHARGOU


Cartographie de la vulnérabiliié des systèmes aquipres de I’Aqurlaine

SYSTÈMES AQUIFÈRES CAPTIFS

214 EOCENE ADOUR-GARONNE

215 CRETACE SUPERIEUR POITOU-CHARENTE ET AQUITAINE

217 JURASSIQUE CALCAIRE MOYEN ETSUPERIEUR

230 OLIGOCENE

23 1 CRETACE SUPERIEUR MAASTRICHTIEN ET CAMPANIEN IV ET V

232 LIAS ETINFRA-LIAS D’AQUITAINE

233 PALEOCENE NORD-PYRENEEN

234 GRAVIERS DE BASE FLIOCENE

235 MIOCENE

236 CRETACE INFERIEUR DES BASSINS DE PARENTIS ET NORD-PYRENEEN

SYSTÈMES AQUIFÈRES ALLUVIAUX

343 GARONNE 2

344 LOT

345A GARONNE 3 /ENTRE LANGON ET LE CONFLUENT DE LA DORDOGNE

345B GARONNE 3 /ENTRE LANGON ET LE CONFLUENT DU LOT

346 DORDOGNE

341 ISLE ET DRONNE

348 ADOUR

349 LUYS

350 GAVE DE PAU

351 GAVE D’OLORON

353 GIRONDE

392 BIDASSOA


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferrs de 1 'Aquitaine

~~ ~

DOMAINES HYDROGÉOLOGIQUES

559A FIGEAC TERRASSON/NORD

562 AGENAIS

563 GUYENNE

564 DOUBLE ETLANDAIS

565 ARMAGNAC

565A ARMAGNAC/STRUCTIIRE HAUTE DES LANDES

566 BEARN- SUD LANDES

566A BEARN- SUD LANDES/STRUCTURES HAUTES DES IANDES

566B BEARN - SUD LANDES/MASSIFS TRIASIQUES LANDAIS

567A PYRENEES OCCIDENTALES /BASSIN DU FLYSCH

567B PYRENEES OCCIDENTALES /MASSIFS PALEOZOIQUES BASQUES

567C PYRENEES OCCIDENTALES / MASSIFS DE L'ARBEROUE ARMENDARiTS

567D PYRENEES OCCIDENTALES/MASSIF DE SAINTE-SUZ4 NNE

567E PYRENEES OCCIDENTALES/MASSIF TRIASIQUE DE SALIES

567F PYRENEES OCCIDENTALES/MASSIF DE LA RHUNE

56âA PYRENEES OCCIDENTALES / MASSIFS PYRENEENS

SYSTÈMES AQUIFÈRES DE SOCLE

610Ri UMOUSIN SUD/HAUTBANDIAT - TARDOIRE - AUVEZERE - VEZERE

620G PYRENEES OCCIDENTALES / MASSIF DES EAUX-CHAUDES

620F PYRENEES OCCIDENTALES / URSUYA


Carrographie de la vulnérabilifé des systèmes aquifères de l'Aquitaine

ANNEXE 2

DESCRIPTION DES PRINCIPAUX SYSTÈMES AQUIFÈRES DE LA RÉGION AQUITAINE

Extrait de 1 'Atlas hydrogéologique de l'Aquitaine" (Rapport BRGM RP 51175 FR - Novembre 2001).


Cariographie de la vulnérabiliié des systèmes aquipres de I’Aquiiairie

1. SYSTÈMES KARSTIFIÉS

Angoumois du Santonien-Coniacien-Turonien (118CI)

Ce système correspond aux formations allant du Santonien au Turonien qui affleurent entre la vallée de la Dronne et le département de la Charente. Il est limité vers le sud-ouesi par les affleurements de Campanien et vers le nord-est par ceux du Cénomanien et du Jurassique supérieur. Le Turonien inférieur est constitué par un calcaire crayeux blanc (15 à 20 m) qui forme un écran hydrogéologique efficace par rapport aux eaux plus profondes (Cénomanien). Au-dessus vient une puissante série calcaire (plus de 100 m d’épaisseur) : calcaires graveleux et calcaires à Rudistes du Turonien, calcaires cristallins et calcaires gréseux du Coniacien passant latéralement à des sables. Le Santonien correspond à des calcaires crayeux et marneux. Au nord de la faille de Mareuil, des sables lirloraux, correspondant à des apports venant du Massif Central (jusqu’à 18 m d’épaisseur), s’intercalent dans le Santonien supérieur.

Ce système aquifère correspond à un multicouche principalement karstique. Dans la succession lithologique, les calcaires du Turonien apparaissent comme le réservoir le plus régulier avec des débits d’étiage des sources de l’ordre de 20 m3h . Le Santono- Coniacien peut présenter une karstification importante et alimenter également quelques sources aux débits très variables. Le niveau marneux du Santonien moyen, d’extension importante, paraît isoler le petit aquifère du Santonien supérieur, qui n’est présent qu’au nord de l’accident de Mareuil. Cet aquifère perché peut donner des débits relativement importants. Ce système est exploité pour l’alimentation en eau potable et pour l’agriculture. Il contribue, comme tous les aquifères karstiques de la région, à l’alimentation des cours d’eau. Ce rôle est particulièrement important en période d’étiage.

Ces ressources sont vulnérables en débit comme en qualité

Angoumois du Jurassique moyen et supérieur (I18K)

Ce système aquifère correspondant aux terrains d’âge jurassique est limité vers l’est par la Dronne, vers le nord par le Lias et le socle cristallin, vers le sud par le Créiacé supérieur. Il se poursuit en Charente. Il se subdivise en 3 zones géographiquement distinctes :

- le cœur portlandien de l’anticlinal de La Tour Blanche, - le cœur kimméridgien de l’anticlinal de Mareuil, - la bande septentrionale de Jurassique bordant le Massif Central.

L’aquifère correspond aux alternances de calcaires cristallins et de calcaires bioclastiques et oolithiques s’étendant stratigraphiquement du Bajocien à I’Oxfordien (plusieurs centaines de mètres). Dans celte série on trouve des niveaux plus argileux ou plus crayeux en particulier au niveau du Bathonien inférieur et de I’Oxfordien. Les calcaires en plaquettes du Kimméridgien , quand ils sont présents, sont des horizons relativemenl imperméable faisant écran aux transferts verticaux entre unités hydrogéologiques. Au-dessus les sables, calcaires gréseux, calcaires cristallins ou calcaires à oolithes du Portlandien forment également un bon niveau aquifère limiié à l’anticlinal de la Tour Blanche.


Cartographie de la vulri6rnbiliié des systtmes aqufèrrs de 1 ‘Aquiiaine

D’une manière générale le Jurassique moyen et supérieur, mis à part le réservoir portlandien, peut se résumer à deux ensembles aquifères séparé par un Bathonien inférieur

semi-perméable : le Bajociernathonien basal d’une part et le Bathonien supérieur et I’Oxfordien d’autre part. Ces aquifères constituent les principales ressources en eau souterraine de la région. Ils sont particulièrement karstifiés et les réseaux souterrains peuvent dépasser 100 rn de profondeur. Les manifestations de ces karstifications sont nombreuses en surface : doline, vallons secs, grottes dont celles de Teyjat et de Souffrignac sont des exemples remarquables, pertes du Bandiat et de la Tardoire en Charente. Près d’Angoulème, la résurgence de la Touvre est un exemple spectaculaire de ces phénomènes karstiques affectant le Jurassique. Cette émergence dans le Bandiat serait en partie alimentée par des pertes de la Tardoire. Dans les vallées, les sources sont captées pour I’AEP. En revanche sur les plateaux la profondeur de l’aquifère peut dissuader l a réalisation de captage. Quelques forages profonds ont toutefois été réalisés.

Périgord nord - Campano-Maestrichtien entre Dronne et Isle ( 119CO)

Ce système aquifère correspond aux formations du Campanien et du Maastrichtien entre la Dronne et l’Isle. Il incorpore également les terrains marneux de la moitié supérieure du Santonien. II correspond au «plateau n calcaire de forme globalement triangulaire situé entre Ribérac, Mussidan et Périgueux. Vers l’est le Carnpano- Maastrichtien disparaît sous le recouvrement sablo-argileux de 1’Eocène de la Double. Il réapparaît toutefois à l’affleurement dans la vallée de la Beauronne. Vers l’ouest, il est limité par les terrains santoniens à turoniens. Au-dessus d’un Santonien principalement constitué par des calcaires crayeux à nombreux rognons de silex (quelques dizaines de mètres de puissance) vient progressivement une importante et monotone série crayeuse et marneuse, principalement blanchâtre, correspondant au Campanien C6a. C6b et C6c. L’épaisseur totale de cet ensemble peut dépasser 200 m. Ces formations constituent l’essentiel du système cartographié. Elles affleurent principalement dans les vallées morcelant un plateau dominé par un manteau d’altérites sablo-argileuses. L’aquifère se limite essentiellement aux calcaires graveleux et bioclastiques, souvent jaunâtres, du Campanien et du Maastrichtien inférieur (70 m d’épaisseur environ).

Ces formations ont été karstifiées au cours du Tertiaire et du Quaternaire. Les indices de cette karstification peuvent apparaître à travers la couverture tertiaire. Ce Campano-Maastrichtien donne de nombreuses sources principalement situées au nord, dans le secteur de Ribérac, et dans les vallées de la Beauronne et du Membre. Celles-ci sont souvent captées pour l’Alimentation en Eau Potable. Le débit de ces sources est variable, mais en général plutôt faible (quelques dizaines de m’A), et leur qualité témoigne d’une grande vulnérabilité (turbidité excessive après un épisode pluvieux). Cette nappe présente un faciès bicarbonaté-calcique, moyennement minéralisé (la teneur en bicarbonates est en général plus faible que pour les autres nappes du Crétacé), avec des concentrations en nitrates variables souvent élevées. On citera comme exemple la source de la Sainsonnie (758-5X-1). à Siorac-de-Ribérac, avec une teneur en nitrates de l’ordre de 10 mg/l et un débit moyen de 35 m’h, et celle de la Fontaine du Gaut (782-1X-2) à St-Vincent-de-Connezac dont la teneur en nitrates dépasse parfois 50 mg/l et avec un débit moyen de 12 m3h. Une partie de l’eau infiltrée sur les zones d’affleurement de Crétacé supérieur aquifère contribue à approvisionner le système profond du Cainpano-Maastrichitien (231). II est aussi très vraisemblable qu’une grande partie de l’approvisionnement de Rapport BRGM RP-52042.FR 28

Canogruphie de In vulnirabiliié des systèmes uquifèrrs de l’Aquitaine,

cette nappe se fait à travers les séries détritiques sus-jacentes de I’Eocène sableux. Il n’y a pas de formation continue imperméable entre les deux systèmes aquifères dans ces secteurs

Périgord nord du Santonien-Coniacien-Turonien (119Cl)

Ce système aquifère, correspondant aux affleurements de Santonien, Coniacien et Turonien compris entre les vallées de la Dronne et de l’Isle d’une part et les affleurements de Jurassique et de Campanien d’autre part, est subdivisé en deux secteurs géographiques : le cœur de l’anticlinal de Périgueux et une zone nord plus étendue entre Brantôme et le Jurassique. Dans ce dernier, les calcaires du Crétacé supérieur sont fréquemment recouverts par des dépôts détritiques tertiaires.

La formation aquifère est principalemenl constituée par les calcaires du Turonien et du Coniacien qui viennent sur une série turonienne inférieur de calcaires crayeux. 11 s’agit d’une centaine de mètres de calcaires graveleux, de calcaires cryptocristallins à Rudistes, de calcaires gréseux avec des sables à la base. Cette dernière formation correspond au Coniacien. Le Santonien est ensuite constitué de calcaires crayeux et glauconieux avec des silex noirs et des lumachelles à huîtres (60 m environ).

Les caractéristiques hydrogéologiques de ces calcaires turoniens et coniaciens dépendent du degré de fissuration et de karstification. Ils donnent naissance à de belles sources dont les plus importantes, celles du Toulon, alimentent en eau potable la ville de Périgueux (20 O00 m3/j en moyenne). La piézométrie souligne le drainage de la nappe par les rivières, et en particulier la Dronne et l’Isle.

Périgord nord du Jurassique moyen et supérieur (119K)

Cet aquifère s’étend de l’Isle à la Dronne entre les calcaires du Crétacé supérieur et le Lias et le socle cristallin du Massif Central. On peut subdiviser ce système en deux parties :

- une partie orientale a u sud de Thiviers, en continuité avec le système voisin (120K) où la série jurassique présente se termine par de I’Oxfordien,

- une bande étroite qui s’allonge entre Thiviers et la Dronne, où la série affleurante s’arrête au Bathonien. Ce Jurassique moyen et supérieur correspond à un épais mullicouche constitué, du Bajocien à I’Oxfordien, par des alternances de calcaires cristallins et de calcaires bioclastiques à oolithes (plus de 100 m d’épaisseur). Certains niveaux, en particulier le Bathonien inférieur et moyen, intercalent des horizons plus marneux ou argileux.

Caractérisée en surface par une morphologie typiquement karstique (avens, dolines, hautes vallées sèches) et par un réseau hydrographique très peu dense, la série jurassique constitue le réservoir souterrain le plus important de cette région. Dans les vallées. les principales villes ou villages du secteur sont desservies à partir de sources captées à débit important (par exemple la source de La Glane en vallée de l’Isle). Sur les plateaux, où les recouvrements colluviaux sont fréquents, les ouvrages de captage sont rares et l’aquifère libre du Jurassique est à rechercher souvent à plus de 100 rn de profondeur. Le caractère très karstique de l’aquifère entraîne également des transferts souterrains d’un bassin versant à l’autre. C’est le cas du Trincou de Pany et de Milhac vers la Dronne à Chazelle. Les transferts rapides rendent cet aquifère particulièrement vulnérable (turbidité, nitrates, aluminium.. .),

Rapport BRGM RP-S2042.FR 29

Carrographie de la vulnérabiliié des systèmes aquifères de I’Aquiiaine

Périgord sud du Cumpano-Muastrichtien (120CO)

Ce vaste système aquifère correspond aux plateaux calcaires essentiellement boisés compris entre la vallée de l’Isle au nord et les vallées de la Dordogne au sud et de la Vézère à l’est. Il est encadré par les agglomérations de Périgueux, Thenon, Le Bugue, Lalinde, Bergerac, Mussidan et St Astier. Les niveaux aquifères de cet ensemble correspondent aux calcaires gréseux et/ou bioclastiques du Campanien et du Maastrichtien inférieur. Ils constituent les ressources en eau souterraine les plus importantes de la région de Bergerac. Un grand nombre de sources de trop-plein servent d’exutoires aux réseaux karstiques et viennent alimenter les cours d’eau. Leurs débits moyens se situent autour de 5 à 10 m3/h, mais certaines foumisseni plus de 30 m3/h comme la Fontaine du Roc à Maurens, la Grand-Fond (806-2X-2) à St-Jean-d’Eyraud, le Soucy (807-5X-12) et Sauveboeuf (807-5X-14) à Lalinde, la très remarquable source de Sourzac (782-5X- 7) près de Mussidan.. .Certaines grosses sources ont des débits considérables comme celle du Moulin de Ladoux à Maurens (806-2X-4) avec 310 m3/h et celle de Creysse (806-7X-2) avec 480 m3h. Il faut aussi signaler le cas des Fonts-Chaudes (806-6X-5) à Lembras où les eaux du Crétacé sortent dans les alluvions du Caudeau avec une température de 18 “C et nn débit supérieur à 200 m3h.

Cette nappe du Crétacé terminal est très vulnérable. Même si elle est alimentée par les affleurements des plateaux calcaires du Bergeracois, où l’activité agricole reste assez réduite, ou indirectement à travers les altérites et les terrains sableux de I’Eocène, les teneurs en nitrates mesurées aux sources et dans les forages sont souvent de l’ordre de 10 mg/l et montrenl une tendance à l’augmentation. 11 s’agit d’une ressource très importante pour le Bergeracois. Ce secteur correspond aussi aux principales zones d’alimentation du système profond 23 1 localement interconnecté avec un autre système profond capital pour l’alimentation en eau de la région, le système de 1’Eocène (214).

Périgord Sud du Santonien-Coniacien-Turonien (120 CI)

Ce système peut être divisé géographiquement en 3 zones :

anticlinale, - le secteur de Périgueux où ces faciès affleurent à la faveur d’une remontée

- la confluence de l’Isle et de 1’ Auvézère, - une vaste zone est entre Thenon. Le Bugue et la Vézère.

Ce système correspond à deux entités hydrogéologiques bien séparées par l’ensemble marneux du Turonien supérieur et du Coniacien :

- les calcaires du Turonien moyen et supérieur, - la puissante série calcaire du Coniacien. fortement karstifiée et qui constitue

l’aquifère principal.

Ces formations donnent naissance à des sources qui figurent parmj les plus impoflante du département. Celle des Moulineaux, à la limite du système dans la vallée de l’Isle près de Razac, a un débit élevé très variable, pouvant dépasser 5000 m3h. Captée pour l’Alimentation en Eau Potable de la région de Périgueux, elle présente une variabililé physico-chimique qui témoigne d’une certaine vulnérabilité : turbidité, teneur en aluminium élevée., .


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquijères de 1’Aquiiaine

D’une manière générale ces aquifères fournissent l’essentiel de la ressource en eau du secteur : A.E.P., agriculture, industrie. Ces réserves souterraines sont vulnérables près des zones d’affleurement des formations aquifères précitées, assez bien protégées quand la couverture marneuse d’âge sanionieu ou campanien existe. La piézométrie montre un fort drainage au niveau des vallées de l’Isle et de la Vézère. Ces ressources contribuent vraisemblablement pour une part importante au débit (en particulier en période d’étiage) de ces rivières.

Périgord Sud du Jurassique moyen et supérieur (120K)

Situé entre Isle et Vézère, cet aquifère correspond au causse de calcaires jurassiques limité au nord et à l’est par les affleurements de Lias, le Permo-Trias du Bassin de Brives et les contreforts cristallins du Massif Central. Au sud ce système est en contact avec les calcaires crétacés le long d’une faille importante qui a effondré le compartiment sud. L’aquifère correspond à une épaisse série calcaire (plusieurs centaines de mètres) avec des niveaux plus ou moins perméables formant u n important multicouche. Le Bajocien-Bathonien est constitué par des alternances de calcaires oolithiques graveleux et de calcaires cryptocristallins. Le Bathonien inférieur à moyen intercale des horizons d’argile sombre. Cette sédimentation de calcaires graveleux bioclastiques et oolithiques alternant avec des faciès cryptocristallins se poursuit jusqu’à I’Orfordien. Le Kimméridgien est faiblement représenté dans ce secteur, La totalité des affleurements de Jurassique du secteur peut s’avérer aquifère et développer des karst importants. De nombreuses manifestations superficielles : avens, dolines, hautes vallées sèches ou souterraines, émergences importantes au fond des grandes vallées, confèrent en effet au Jurassique un caractère typiquement karstique. Les eaux circulent dans les fissures de la roche et rejoignent de rares émergences à fort débit. Le développement de ces réseaux karstiques facilite l’écoulement rapide des eaux de pluie des plateaux vers une nappe profonde souvent rencontrée à plus de 100 m de profondeur. Ces systèmes karstiques peuvent également entraîner des échanges d’un bassin versant à l’autre comme c’est le cas pour 1’Auvézère au moulin de Cubjac vers l’Isle à Saint-Vincent.

Cette ressource es1 relativement sollicitée par l’Alimentation en Eau Potable soit par l’équipement de sources, soit par forages. La rapidité des transits souterrains entraîne une grande vulnérabilité de l’aquifère : vanation des débits et des caractéristiques physico-chimiques.

Salardais-Martel Campano-Maastrichtien (121CO )

Les affleurements de Campanien du plateau de St-Chamassy au nord du Buisson forment ce petit système aquifère situé à la confluence de la Vézère et de la Dordogne. II est limité vers l’est par l’anticlinal faillé de St-Cyprien qui le met au contact du Jurassique. Les flancs des vallées sont formés par les calcaires crayeux plus ou moins marneux du Campanien 1.2 et 3. Le plateau en revanche est constitué par les calcaires gréseux et bioclastiques du Campanien 4 et 5. Localement ces formations sont recouvertes par des altérites ou des formations argileuses du Sidérolithique. Les calcaires gréseux karstifiés (environ 50 m), comme en témoigne le remarquable gouffre de Proumeyssac, forment un aquifère localisé dont la base est soulignée par quelques sources sortant au contact des calcaires crayeux. Les débits de ces sources

Rappor~ BRGM RP-52042-FR 31

Carlographie de la vulnirabiliré des syslèmes aquifères de l’Aquitaine

sont faibles et leur vulnérabilité élevée. Elles peuvent toutefois servir pour couvrir des besoins agricoles localisés.

Salardais-Martel Santonien-Coniacien-Turonien (121Cl)

Ce système correspond aux plateaux calcaires très karstiques du Sarladais. II est limité vers le sud-ouest et vers le nord-est par 2 failles de direction hercynienne (“0-SSE) qui ont abaissé les compartiments sud-ouest.

On trouve une première unité hydrogéologique constituée par des calcaires crayeux à Rudistes, puis des calcaires gréseux et des sables du Turonien supérieur. Cette première unité du système 121C1 est limitée à son toit par les marnes du Turonien supéneurKoniacien inférieur (une dizaine de mètres d’épaisseur). Au-dessus vient le second niveau aquiîère de ce système constitué par les calcaires gréseux et bioclastiques jaunâtres du Coniacien et du Santonien inférieur (plus de 80 m d’épaisseur). Les calcaires marneux à huîtres du Santonien moyen, dont l’extension géographique est importante, constituent le toit de cette seconde unité.

De ces deux ensembles, le Coniacien, qui représente l’essentiel des affleurements, est le plus karstifié, développant des réseaux souvent très importants. Ils alimentent un grand nombre de sources à débit faible et capricieux, et contribuent pour une bonne part à soutenir les débits d’étiage des cours d’eau.

Ces aquifères sont utilisés par captage de source ou par forage pour des besoins en eau potable. Il existe des prélèvements à des fins agricoles ou industrielles. La piézométrie épouse la forme du plateau calcaire et montre le drainage par les rivières.

Salardais-Martel

Ce système s’allonge aux confins des départements du Lot et de la Dordogne, à l’est et au nord du Sarladaiç.

L‘aquifère est limité à sa base par une série marneuse du Toarcien qui l’isole du multicouche jurassique inférieur sous-jacent. Au-dessus, on trouve de 1’ Aalénien à I’Oxfordien une épaisse série calcaire (de 200 à 300 m d’épaisseur) : calcaire micntique souvent oolithique, calcaire graveleux en plaquettes. Cette sédimentation se poursuit jusqu’au Kiméndgien inférieur. Le Kiméndgien supérieur est plus marneux et constitue des formations peu perméables. Enfin, on trouve localement des calcaires clairs en plaquettes d’âge portlandien. Ces niveaux sont en général absent car complètement érodés. Bien que des réseaux karstiques peuvent se développer dans pratiquement toute cette épaisse série calcaire, les formations d’âge bathonien-bajocien paraissent un peu plus favorables. h s karsts intra-jurassiques sont très actifs, pouvant donner des débits importants et coniribuant à soutenir le débit des rivières. La densité particulièrement faible du réseau hydrographique souligne I’imporlance des écoulements souterrains et le développement de systèmes karstiques. Toutefois les écoulements souterrains rapides rendent cette ressource très vulnérable en qualité comme en quantité.

Jurassique moyen et supérieur (121K)

.:. Rapport BRGM RP-52042-FR 32

Cariographie de la vulnérubilifé des systèmes aquifères de l’Aquitaine

SYSTÈMES FISSURÉS

Aquifères du Limousin Sud (610RI)

Dans ces terrains cristallins, essentiellement imperméables, de petits aquifères localisés se développent à la faveur de la fissuration et/ou de l’altération en arènes sableuses. Ce domaine hydrogéologique ne comprend donc pas de grandes nappes, ni en surface ni en profondeur, mais de peiites unilés pouvant fournir des débits limités, permettant souvent de répondre aux besoins relativement faibles de l’agriculture et de l’alimentation en eau potable de cette région. Les captages dans ces nappes eu profondes (en général moins de 30 m) donnent des débits unitaires de quelques m /h. Toutefois la multiplication des ouvrages peu apporter une solution à des demandes en eau plus importantes.

a Aquifères du massif d’Ursuya (6200

II s’agit d’aquifères localisés, en général cloisonnés par les limites des bassins versants topographiques ; ils sont principalement formés de gneiss et de micaschistes souvent très altérés. Ils permettent d’alimenter pour partie en eau potable la ville de Bayonne (108 sources captées [4400 m3/j] réparties le long de 4 vallées) et les communes du massif. La grande vulnérabilité des sources, nombreuses mais à faible débit, a conduit la ville de Bayonne et les syndicats des eaux locaux à envisager la création de champs captants formés de forages d’environ 50 m de profondeur. Les travaux d’exploration et la réalisation des premiers ouvrages d’exploitation ont montré que des ressources en eau souterraine existaient dans les terrains métamorphiques fissurés, à une profondeur de 20 à 40 rn, en grande partie alimentée par des altérites sableuses superficielles (environ 10 m d’épaisseur). Ces ressources diffuses donnent des débits faibles (quelques m3/h), mais sont en revanche assez bien réparties, mieux protégées et régulées que les sources ; elles peuvent fournir une alternative aux prélèvements actuels.

Y

Aquifères du massifdes Eau-chaudes (620G)

Ce domaine hydrogéologique correspond au petil pluton granitique des Eaux- Chaudes. Il s’étend de part et d’autre de la vallée d’Ossau, depuis le village des Eaux-Chaudes jusqu’au barrage de Fabrèges (station d’ Artouste) et dans la vallée du Sousouéou. Les circulations d’eau dans les zones fissurées alimentent des sources exploitables pour I’AEP et le pastoralisme. Le massif est aussi le siège de circulations plus profondes à l’origine de la station thermale des Eaux-Bonnes qui exploite 6 sources et 1 forage.

.:.



SYSTÈMES POREUX

Système 125 A0 Blayais-Eocène

Ce système aquifère correspond aux zones d’affleurements de 1’Eocène et de l’Oligocène situées entre la Gironde, la Dordogne, l’Isle et la Dronne. Il se poursuit en Charente-Maritime jusqu’aux formations du Crétacé supérieur. En dehors des sables et calcaires de I’Eocène, qui constituent des zones d’alimentation de l’aquifère profond éocène nord-aquitain (système 214), les sables et calcaires de l’Oligocène peuvent former de peiites nappes perchées venant alimenter les ruisseaux. Les sources en tête de thalweg ont des débits faibles, de quelques m3h. Si ces ressources peu profondes sont peu exploitées, en revanche des forages de plus de 100 m de profondeur permettent de capter pour l’Alimentation en Eau Potable des horizons captifs plus profonds.

Système 126 Entre-deux-mers

Ce système bien délimité, verticalement encadré par deux formations imperméables et géographiquement découpé par les vallées de la Dordogne, de la Garonne et du Dropt, correspond à l’aquifère des calcaires à Astéries (Stampien) de l’Entre-Deux- Mers. En continuité avec la sédimentation fluvio-lacustre de 1’Eocène supérieur, l’Oligocène débute par 30 à 50 m de sables et argiles carbonatées (la base correspond à la Molasse du Fronsadais) déposés par un réseau fluviatile dans une plaine d’épandage sans relief. Au nord de l’Entre-Deux-Mers ces dépôts passent latéralement à des faciès lacustres (argiles et calcaires de Castillon) ; vers l’est ils correspondent à la partie inférieure de la Molasse de l’Agenais. Au-dessus de cet ensemble la transgression marine du Stampien a déposé en premier lieu quelques mètres de marnes vertes puis une quinzaine de mètres de calcaires bioclastiques plus ou moins gréseux. Cette sédimentation carbonatée disparaît progressivement vers l’est, au-delà de la vallée du Dropt, au profit d’une sédimentation argilo-sableuse continentale (Molasse de l’Agenais). Ces calcaires forment la partie médiane des coteaux des vallées de la Dordogne et de la Garonne, et le substratum de la plupail des vallées transversales qui alimentent ces deux cours d’eau. La série est coiffée par des argiles sableuses à nodules carbonatés, par des marnes à nodules et par la Molasse de l’Agenais. L’ensemble est surmonté par des limons, des sables argileux et des argiles à graviers produits de l’altération de ces formations ou très hautes terrasses alluviales. Les calcaires à Astéries présentent des réseaux karstiques souvent très développés. Ils forment un aquifère relativement homogène (la variabilité rapide des faciès entraîne dans le détail une certaine hétérogénéité venant de la présence d’argiles et de molasses). II est isolé des autres systèmes, à l’exception de la vallée de la Garonne entre Langon et Bordeaux où le Stampien, à la faveur du synclinal de Podensac, forme le substratum de la plaine alluviale et de la nappe sous-flandrienne qu’il vient alimenter. Le contact entre les marnes vertes et les calcaires à Astéries est souligné par des sources. La plus importante de ces sources est celle du Fontet à St-Félix-de-Foncaude (828-7X- 14). Cette nappe est plus ou moins bien alimentée en surface en fonction de l’importance du revêtement. La piézométrie de cette nappe libre reflète cette configuration : alimentation par le plateau, drainage par les rivières.


Curtographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes de l'Aquitaine

Les terrasses et colluvions plus ou moins argileuses qui recouvrent souvent les calcaires contiennent des nappes "perchées", exploitées par de nombreux puits, représentant un stock important alimentant l'aquifère de l'Oligocène.

Malgré une certaine vulnérabilité, la nappe présente globalement une bonne qualité permettant quelques exploitations pour l'A.E.P.. En région bordelaise la faible profondeur de l'aquifère (quelques dizaines de mètres) a favorisé le développement de son exploitation par des particuliers, des industriels ou des exploitants agricoles recherchant des débits relativement modestes.

Système aquifère 127AO - Plio-Quaternaire

Le 127AO constitue un vaste ensemble multicouche au sein duquel les réservoirs sableux ou graveleux peuvent être, suivant les endroits, soit connectés, soit isolés par des niveaux argileux dont l'extension et l'épaisseur sont très variables. Les importantes discontinuités qui existent au niveau de ces épontes et l'état actuel des connaissances ne permettent pas de connaître précisément les limites de chaque réservoir. On peut y distinguer 5 unités géologiques majeures, de la plus récente à la plus ancienne (cf figure page suivante) :

Les formations de Castetshlarcheprime (Pléistocène), La formation de Belin (Pléistocène), La formation donesse (Pléistocène), Le membre de Mézos (formation dArengosse) (Pliocène), Le membre de Solférino (formation d'Arengosse) (Pliocène),

Dans la partie orientale, il correspond aux réservoirs de toute la série continentale décrite ci-dessus. Il est en relation étroite avec les aquifères captifs plus profonds du Miocène (235). Dans la partie occidentale, il ne correspond qu'aux formations de Castets-Marcheprime et de Belin.

La puissance de l'ensemble varie d'une dizaine de mètres à une trentaine de mètres dans la partie est du bassin, et dune manière générale, vers l'ouest, s'épaissit pour atteindre une quarantaine de mètres. Ce système, par drainage, alimente directement le réseau hydrographique en contribuant au débit des cours deau du "massif landais".

Système I27Al - Oligocène

Ce système correspond aux zones d'affleurements de l'oligocène calcaire qui se distribuent en rive gauche des vallées de la Garonne et de la Gironde. Ces calcaires marins jaunâtres très bioclastiques (on y trouve même des constructions récifales) correspondent à un épisode transgressif d'âge Stampien et sont encadrés par des faciès principalement d'origine continentale : environ 30 m de marnes sannoisiennes à la base (passent vers l'est à la Molasse du Fronsadais et aux marnes et calcaires lacustres de Castillon), au sommet marnes et argiles sableuses du Chattien apparentées à la molasse de l'Agenais. La succession calcaire de l'oligocène, d'une puissance moyenne de l'ordre de 60 m, correspond elle-même à 3 phases transgressives. Sur un terme plutôt marneux à la base viennent deux séries calcaires bioclastiques séparées par un épisode régressif. Vers le sud-est, ces calcaires passent


Cartographie de la vuinérubilité des systèmes aquifères de l’Aquitaine

- Sables éolisés jaunes

- Argiles e l sables gris-veri coquilliers

-

tourbes localement

- Sables moyens éolisés jaunes - Lignite sableux (Castels) - Argiles silteuses gris-bleu plasliques

Dunes DépOts marins

et alluviaux (10 300 ans) Sabledes L Landes S.S.

Formations de ZASTETS et de UARCHEPRlME

Formation de BELIN

Formations d’ONESSE

et de BELlET

Formation des GLAlSES

BIGARREES (-11 Ma)

Formation des

IABLES FAUVE!

(-16 Ma)

Substratum marin

rn

- Sables moyens blanc-gris P é d o g e n r

7 - Argiles gris-bleu à marbrures rouille

l -Graviers e l sables blancs kaoliniques

-Argiles silleuses gris-bleu micacées à - Lignite (Mimizan)

- Sables argileux micacés gris-bleu à gris sombre

- Sables el graviers gris-blanc - Lignite (Mézos) - Argiles silteuses’gris-blanc à marbrures

- Sables e l graviers alleres jaunalres a roux

- Sables et graviers à matrice argileuse

- Argiles gris-bleu à marbrures Ocre

- Lignile (Solférlno)

-Argiles à marbrures loriement rubéfiée - Lignite (Hostens) - Argiles compacles

grises à débris ligneux - Lignile (Ar/uzanx) - Argiles grises lignileuses

- Sables lins micacés argileux roux ou sables glauconieux verls

- Sables et graviers argileux blanchaires à ocre

- Sables el grès fossilifères. ialuns à bivalves el gastéropodes

- Marnes, grès et calcaire

(d‘après DUBREUILH el al.. 1995, cornplélé)

Superposition lithostratigrahique synthétique des forrnatlons continentales des Landes


Cnriogrnphie de ln vulnérabilité des systèmes nquifères de I’Aquiinine

progressivement aux faciès continentaux de la molasse de l’Agenais qui limitent dans cette direction l’aquifère oligocène. Au nord l’Oligocène est en retrait par rapport la plaine alluviale de la Gironde dont le substratum est constitué par I’Eocène moyen et supérieur. En revanche, à partir de l’agglomération bordelaise et jusqu’à Langon ils forment l’ossature de la vallée de la Garonne sous les formations alluviales. Ensuite, à l’est de Langon, ils affleurent en rive gauche en position haute par rappori aux alluvions récentes.

Ces affleurements et sub-affleurements des calcaires de l’Oligocène constituent des zones d’exutoire de la nappe profonde principalement alimentée par des circulations descendantes dans la partie centrale du domaine délimité par le littoral, l’Estuaire et la Garonne. L’Oligocène karstifié draine les eaux des tenasses anciennes et du Miocène, et vient alimenter les principales vallées affluentes de la Garonne et de l’Estuaire où abondent de nombreuses sources : Le Ciron, Le Saucats et surtout les Jalles. Entre Bordeaux et Langon la nappe oligocène alimente directement la nappe alluviale sous-flandrienne (sysfèrne 3 4 5 ~ ) . Ce système aquifère fournit une grande partie des ressources pour l’Alimentation en Eau Potable de la Communauté Urbaine de Bordeaux à partir de plusieurs sources dont les débits peuvent dépasser 25 O00 m3/Jour : Budos au sud, Gamarde, Le Thil et Cantinolle au nord-ouest de Bordeaux. D’une manière générale, les caractéristiques hydrochimiques révèlent l’excellente qualité des eaux de cette nappe. En revanche, de graves indices de pollution sont identifiables. Ils sont dus à l’intense exploitation dont fait l’objet cet aquifère et à sa faible protection en zone urbaine (ce sont en partie des pertes de la Jalles qui alimentent la nappe). Les débits des sources captées sont aussi subordonnés aux conditions climatiques. En année sèche, ils ne suffisent pas à couvrir tous les besoins.

Système 127A2 - Eocène

Les zones d’affleurement de 1’Eocène du domaine appelé ici << Landes n (compris entre littoral/Gironde/Garonne/Midouze/Adour), en relation hydrogéologique avec l’aquifère profond (214), sont localisées dans le nord-Médoc en bordure de l’Estuaire. Il s’agit là d’Eocène moyen et supérieur. L’Eocène moyen peut être subdivisé en deux séries constituant le réservoir principal :

- <<les sables inférieurs M correspondant à des grès friables parfois grossiers (50 à 100 m d’épaisseur),

- les calcaires blancs bioclastiques et gréseux (30 à 150 rn) correspondant aux Calcaires de Couquèques ou Calcaires du Blayais.

La limite entre ces deux membres est diachrone, les calcaires remplaçant progressivement les sables en allant d’est en ouest. La base de I’Eocène supérieur est généralement constituée par des faciès argilo- marneux (Argiles à Oslrea Cucullaris, Calcaires et argiles de Plassac). Bien que peu épais (3 à 5 m) ceux-ci forment un imperméable efficace au toit de l’aquifère de I’Eocène moyen, Au-dessus, la série lithostratigraphique se poursuit par des alternances (25 à 60 m) de marnes et argiles vertes et de calcaires bioclastiques (Calcaire de Bégadan, Calcaire de St- Yzans, Marnes à Ostrea bersonensis, Calcaire de St-Estèphe, Calcaire argileux à Sismondia). La piézométrie de la nappe de I’Eocène montre dans ce secteur une crête (environ +2.5 m NGF) correspondant globalement à l’axe de l’anticlinal Blaye/Lamarque/Listrac et séparant 2 zones en dépression :


Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aqugères de l'Aquitaine

au sud (partie captive) le creux piézométrique lié aux prélèvements excessifs de l'agglomération bordelaise, au nord une poche axée sur l'Estuaire avec des écoulements sud-nord. Ces zones d'affleurement de I'Eocène constituent des zones d'alimentation de la nappe profonde. Les eaux d'infiltration sont globalement drainées par l'Estuaire. Les prélèvements dans ce système aquifère sont relativement nombreux et essentiellement pour un usage agricole. Au regard des récents inventaires de terrain, il apparaît que la connaissance des ouvrages n'est pas exhaustive et qu'une part des prélèvements n'est pas comptabilisée.

Système 128 - Marsan

Ce système correspond aux aquifères superficiels situés entre Midouze, Midou et Adour. Il regroupe un ensemble de nappes, plus ou moins connectées entre-elles, associées à des formations s'étendant du Miocène moyen au Quaternaire.

La limite inférieure du système est constituée par les argiles carbonatées (molasse) du Miocène inférieur (Aquitanien-Burdigalien). L'aquifère sous-jacent des calcaires et faluns de ïAquitanien est rattaché au système profond captif 235.

Les séries du Mio-Plio-Quaternaire concernées par ce système, affleurantes ou sub- affleurantes, correspondent au comblement progressif du bassin landais avec à la base un "Helvétien" marqué par des influences marines (faluns, grès calcaires et sables verts). Au-dessus, viennent les Sables fauves continentaux, puis les Glaises bigarrées qui traduisent des conditions de plaine marécageuse. Dans tout ce secteur au sud de la Midouze les formations sablo-graveleuses du Pliocène seraient peu ou pas représentées (Formation d'Arengosse.. .). Le Miocène supérieur est souvent directement recouvert par les terrasses plus ou moins argileuses du Quaternaire. Vers le sud, le Miocène moyen et supérieur disparaît progressivement et les terrasses alluviales reposent sur le substratum molassique.

Dans cette série sédimentaire on reconnaît deux nappes principales plus ou moins en continuité : l'ensemble faluns-grès calcaires de "I'Helvétien" et Sables fauves, qui peut présenter de bonnes potentialités (débits de 20 à 60 m3h) mais disparaît progressivement vers le sud, et un ensemble terrasses aluviales-colluvions parfois séparé du précédent par les Glaises bigarrées.

Ce système est principalement utilisé pour l'activité agricole. Compte tenu de l'importance de l'agriculture dans ce secteur et des faibles débits du réseau hydrographique en été (l'Adour fait périodiquement l'objet d'arrêtés préfectoraux limitant les pompages), les prélèvements, mal maitrisés, sont vraisemblablement relativement importants. La nappe de "I'Helvétien", qui ne montre pas dévolution significative de niveau sur le long terme, baisse en revanche nettement en période estivale. Ces ressources souterraines viennent alimenter les cours deau et en particulier l'Adour et la Midouze le long desquels les faluns et calcaires de "l'Helvétien" affleurent largement. Ce système constitue donc en partie la nappe d'accompagnement de ces cours d'eau dont les limites ne sont pas encore définies.


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Remarques : formations particulières

Les Sables fauves

Les Sables fauves n'affleurent largement que dans les piémonts du Sud du bassin (régions de Lembeye - Arihez-de-Béarn, Plaisance, Nogaro, Mont-de-Marsan) ; ils se retrouvent dans les vallées jusqu'au Sud des Landes dans les secteurs de Tartas - Morcenx et de Gabarret - Cazaubon. Quelques témoins septentrionaux affleurent dans la vallée de l'Eyre (secteur de Salles) et près de Saint-Symphorien jusqu'au Sud de Bazas. D'une puissance moyenne de 25 m, les Sables fauves présentent une épaisseur maximum de 40 m environ entre Mont-de-Marsan et Cazaubon. La formation est constituée de sables assez bien classés ferruginisés généralement roux à orangés, moyen à fins, assez argileux et très micacés. Des stratifications obliques, attestant de transport dans les chenaux, sont soulignées par de petits lits de graviers, voire de galets, plus fréquents dans la base de la formation et dans le Sud du bassin. Dans le centre et l'Ouest des Landes, la base de la formation correspond aux sables verts glauconieux marins du Miocène moyen d'âge serravallien dans le secteur de Salles. Dans le Médoc ce sont uniquement les sables verts qui forment la série miocène. Des grès marins littoraux à mollusques abondants constituent localement la base de la Formation des Sables fauves et s'interstratifient parfois dans presque toute l'épaisseur de la formation dans le secteur oriental des Landes et du Gers. Ce sont les faluns de Salles, Roquefort, Tartas, Laurède Sallespisse, Lectoure, Manciet, SOS, Mont-de-Marsan entre autres.

Les Glaises bigarrées

La formation des Glaises bigarrées, correspondant aux termes supérieurs de la séquence 1, recouvre l'Ouest du Gers, le Béarn et le cœur du domaine landais, sans toutefois dépasser vers l'Ouest une ligne nord-sud Parentis-Magescq. Au Nord, elle est limitée au secteur Saint-Symphorien - Hostens, bloquée par l'anticlinal de Villagrains-Landiras. Les Glaises bigarrées s'observent à l'affleurement surtout au Sud et à l'Est des Landes (Morcenx, Arjuzanx. Brocas, Maillères, Pouydesseaux, Nogaro) et localement au Nord, entre Hostens et la Petite Leyre (Capdeville, Dubreuilh, 1990b).

Avec une puissance moyenne de 20 m dans les Landes girondines, les Glaises bigarrées sont formées d'assises massives d'argiles compactes gris sombre à bleu- vert, à nombreuses grandes marmorisations ocre, rougeâtres ou violettes. Elles admettent localement des niveaux de silts ou sables argileux verts à feuilles fossiles et débris ligneux. Des lits de graviers s'y interstratifient localement ainsi que des nodules ferrugineux.



ANNEXE 3

CARTES

Rappon BRGM RP-52042.FR 40

Documents

Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes de ...infoterre.brgm.fr/rapports/RP-52042-FR.pdf · AQUITAINE Cartographie de la vulnérabilité des systèmes aquiferes