Eaux souterraines : comment suit-on leur état chimique ?

La sécheresse a placé les niveaux des nappes phréatiques sous le coup des projecteurs pendant plusieurs mois. Depuis mars 2023, la pollution de l’eau potable aux PFAS dans l’agglomération d’Annecy a pour sa part mis en lumière la question de la qualité des eaux souterraines. L’état qualitatif et quantitatif des nappes phréatiques inquiète les autorités dans un contexte de réchauffement climatique et de tensions sur la ressource.

La France compte 6 500 aquifères, dont 200 d’importance régionale. De nos jours, environ les deux tiers de l’eau potable consommée en France métropolitaine proviennent des eaux souterraines et plus du tiers des eaux d’irrigation agricole en sont issues. Alors que l’Europe vise le bon état écologique de ses cours d’eau et le bon état chimique des eaux souterraines pour 2027, arrive-t-on à améliorer cette qualité ? Deux expertes du BRGM nous aident à y voir plus clair. Entretien avec Anne Winckel, hydrogéochimiste, responsable du Portail national d’accès aux données sur les eaux souterraines (Ades) et Hélène Bessière, hydrogéologue en appui aux politiques publiques.

Techniques de l’ingénieur : Quelle est l’ampleur de la pollution dans les nappes phréatiques en France ? Voit-on une accélération ou une amélioration ?

Hélène Bessière : Nous n’avons pas atteint l’objectif du bon état chimique sur l’ensemble des aquifères [en 2015, en France, parmi les 645 masses d’eau souterraine 69,1 % étaient en bon état chimique, ndlr]. Le prochain cycle d’évaluation aura lieu en 2027.

Anne Winckel : La problématique des eaux souterraines est très différente des eaux de surface. Lorsque l’on identifie un polluant proche d’une rivière et qu’on le supprime, le résultat va la plupart du temps être immédiat. Mais même s’il y a de gros efforts pour limiter les intrants à proximité des zones d’alimentation des captages qui conduisent à des problématiques de qualité, le résultat est long à voir, car il n’est pas rare d’avoir des eaux qui ont des temps de circulation de quelques dizaines d’années.

En parallèle de la surveillance, plusieurs études cherchent à limiter les intrants afin d’éviter les problèmes de pollution. Beaucoup de choses sont faites en termes de politique agricole pour favoriser les agricultures plus respectueuses de l’environnement dans les secteurs en lien avec les eaux souterraines.

Le portail ADES fournit plusieurs informations sur la qualité des eaux souterraines. Quelles sont les molécules suivies ?

Anne Winckel : Différents types de suivis existent. Le plus important est celui lié à la Directive-cadre sur l’eau. Il impose aux différents États membres de suivre plus de 110 molécules au moins deux fois par an : en période de hautes et basses eaux. Ils suivent notamment les polluants liés aux rejets des eaux domestiques – polluants émergents, résidus médicamenteux –, à l’industrie et au lessivage des sols urbains – métaux, hydrocarbures, PCB –, et aux polluants d’origine agricole – nitrates, pesticides.

La réglementation européenne impose aussi tous les six ans de mesurer un nombre de molécules plus important. C’est ce que l’on appelle l’analyse photographique. Elle comprend 110 molécules en plus pour la métropole et l’outre-mer. Et il y a encore 50 molécules pour la surveillance spécifique de la métropole et des départements d’outre-mer. Au total, on tourne autour de 320 molécules intégrées au programme de surveillance et suivies au moins une fois tous les six ans.

En plus de ces analyses régulières, il y a des mesures spécifiques locales et d’autres liées à des programmes de recherche. Ainsi, sur la base de données ADES, on recense plusieurs milliers de molécules mesurées au moins une fois.

Comment arrive-t-on à cette liste de substances prioritaires à suivre ?

Hélène Bessière : En 2017, une étude de l’European Chemical Agency recensait 106 211 substances chimiques fabriquées ou importées sur le marché français depuis 1971. Face à ce nombre gigantesque, il y a un besoin de priorisation.

Au BRGM, nous participons aux groupes de travail pilotés par la Direction de l’eau et de la biodiversité (DEB) pour faire évoluer la réglementation, et réalisons un certain nombre d’études prospectives. Des groupes européens travaillent également dans l’objectif de définir les substances à surveiller dans les eaux souterraines et de surface.

Les listes évoluent régulièrement pour prendre en compte notamment les nouvelles molécules mises sur le marché, ainsi que leurs produits de dégradation au fur et à mesure de l’avancée des connaissances.

La surveillance de la qualité des eaux pour le rapportage à l’Europe dans le cadre de la Directive-cadre sur l’eau est assurée par les agences de l’eau. En quoi consiste-t-elle ?

Anne Winckel : Le rapportage à l’Europe se fait au niveau des masses d’eau. Pour chaque molécule, la concentration de ces substances est comparée à des valeurs seuils (VS) pour les eaux souterraines et des normes de qualité environnementale (NQE) pour les eaux de surface. Si la concentration de toutes les substances suivies est inférieure aux VS, alors l’eau souterraine est estimée en bon état chimique. Si une seule molécule dépasse sa VS, l’eau souterraine est déclarée en état « médiocre ». Les agences de l’eau fournissent des cartes sur l’état chimique des eaux souterraines au niveau local.

En quoi le non-respect de l’équilibre entre les prélèvements et la recharge des nappes peut-il entraîner une pollution ?

Hélène Bessière : Le fait de surexploiter une nappe peut entraîner une intrusion saline ou une remontée d’eau profonde qui peut être chargée en minéraux. Il y a aussi des effets induits dus à l’interconnexion du système hydrogéologique global.

Il y a beaucoup d’endroits où les eaux de surface sont alimentées par les eaux souterraines. Si l’on pompe trop d’eau, il n’y aura plus assez d’eau pour alimenter les rivières et autres eaux de surface, ce qui entraînera une baisse du débit et potentiellement un impact sur son bon état écologique et chimique.