Eau en Poitou-Charentes : RPDE

     

Qualité des eaux souterraines - Année 2008

Issu du rapport : Réseau régional de suivi de la qualité des nappes en 2008 - Gestion du réseau et exploitation des résultats - Rapport final " octobre 2009 - B.R.G.M.
Source des données : Région Poitou-Charentes

Sommaire
Introduction
Synthèse
Les nitrates
Les pesticides
Les différentes nappes

Introduction

La prise en compte par le réseau régional des objectifs de la Directive Cadre européenne sur l’Eau (D.C.E.) à conduit à ajouter 3 nouveaux points en Loire-Bretagne au réseau régional par rapport à l’année 2007 portant le nombre total des points suivis à 107.

La composition des eaux naturelles est déterminée par un ensemble de processus d’altération chimique des roches. L’interaction entre l’eau et la roche met en jeu de nombreuses réactions chimiques, physico-chimiques et biochimiques : acide/base, oxydo/réduction, dissolution/précipitation, adsorption/désorption, échanges d’ions, …

Le « paramètre » anthropique entre également en jeu dans la composition chimique des eaux souterraines, généralement par l’apport de « polluants » tels que les métaux lourds, les pesticides, les engrais… issus de l’industrie, des pratiques agricoles ou domestiques.

La caractérisation de la qualité d’une eau nécessite donc la quantification de nombreux éléments chimiques analysés en laboratoire mais également de paramètres mesurés sur le terrain (mesures physico-chimiques).
Les paramètres mesurés sur le terrain dans le cadre du réseau qualité sont : la conductivité, la teneur en Oxygène dissous, le pH, le potentiel REDOX (eH), le Titre Alcalimétrique Complet (TAC) et la température de l’eau.
En ce qui concerne les différences entre aquifères libres et captifs, on observera généralement des variations des valeurs des différents paramètres, plus importantes en nappes libres, en particulier dans les secteurs karstifiés, qu’en nappe captive. Les nappes libres sont en effet généralement plus sensibles aux variations saisonnières de recharge, de températures… Ainsi, pour un karst, lors des périodes de précipitations accrues, un transfert de matières plus important est couramment observé, ce qui se traduit par une augmentation de la conductivité et des teneurs de différents composés.
Les nappes libres ne sont par ailleurs peu ou pas protégées des contaminations de surfaces (en particulier anthropiques) et elles présentent ordinairement les valeurs en nitrates et pesticides les plus importantes.
Les eaux des aquifères profonds captifs, sensu-stricto, sont quant à elles relativement bien protégées par le ou les épontes imperméables si bien que les nitrates d’origine anthropique et les pesticides sont généralement absents. Par contre, ces eaux peuvent présenter des teneurs importantes en paramètres indésirables, d’origine naturelle, qui les rendent impropres à la consommation.

Enfin, le fond géochimique de certains aquifères peut être caractérisé par une salinité (ou minéralisation) importante. Une eau salée est ainsi définie comme une « eau contenant une quantité sensible (…) de sels dissous. Sa concentration minimale en matières dissoutes peut être fixée conventionnellement : en général à 1000 ppm » [Castany et Margat, 1977].
L’origine de la salinité d’un aquifère côtier est multiple [Blum et al., 2001] :
-  Percolation d’eau à travers des éléments salés : dépôts évaporitiques, altération des sols ou roches de surface, sels apportés par le transport éolien,
-  Intrusion d’eaux salées : eau de mer, eaux de surface saumâtres, saumures,
-  Concentration en sels dissous par évaporations.

Synthèse

En ce qui concerne les teneurs en éléments indésirables (hors nitrates et pesticides) on ne constate pas d’évolution générale. Les aspects importants à retenir sont les suivant :

-  L’analyse comparative des données entre la période 2001-2007 et 2008 ne fait pas apparaître d’évolution particulière concernant les nitrates. On constate une relative stabilité des teneurs pour ce paramètre sur l’ensemble de la région excepté sur 9 points dont les concentrations semblent en augmentation alors qu’un seul point présente une tendance à la baisse. L’ensemble des aquifères libres est touché par des teneurs en nitrates pouvant dépasser la norme de potabilité alors qu’aucune mesure ne dépasse cette norme pour les points captifs.

-  L’ensemble des aquifères libres est touché par des teneurs en pesticides pouvant dépasser la norme de potabilité alors qu’aucune mesure ne dépasse cette norme pour les points captifs. En ce qui concerne les pesticides, la contamination des eaux souterraines est principalement liée à la présence des triazines et plus ponctuellement à certaines urées substituées. Plus en détail, alors que les teneurs en atrazine, simazine, terbuthylazine, baissent significativement depuis 2003 (année de retrait du marché), celles des métabolites (atrazine déséthyl, atrazine déisopropyl, hydroxy-atrazine) restent relativement stables à l’échelle régionale.
D’autres substances, toujours autorisées en 2009, sont détectées de manière plus épisodique : isoproturon, chlortoluron, S-métolachlore, glyphosate et AMPA.
Enfin, sur 69 molécules de pesticides recherchées, une trentaine a été retrouvée au moins une fois en 2008.

-  Les points singuliers le long du littoral se différencient nettement par leur caractère très minéralisé, parfois même ils présentent une minéralisation supérieure à celle de l’océan. Ces différents points ne montrent généralement pas d’impact anthropique récurent. Pour l’année 2008, la présence de glyphosate pour deux points a été retrouvée sur un seul prélèvement (désherbage autour de l’ouvrage suspecté).

-  La nappe captive de l’Infra-Toarcien est en général préservée des contaminations d’origine anthropique du fait du recouvrement de cet aquifère par les marnes imperméables du Toarcien qui assurent une protection. Par contre, les teneurs naturelles en fluor sont généralement importantes et peuvent dépasser le seuil de potabilité.

-  Une zone à « anomalie » en fluor semble se dégager dans la région de Châtellerault et concernerait plusieurs aquifère.

-  Les nappes du Crétacé supérieur, du Jurassique supérieur et moyen développées dans des formations calcaires, présentent en règle générale (en dehors des points littoraux) dans leurs parties libres, une vulnérabilité importante vis-à-vis des pollutions de surface, si bien que la qualité de leurs eaux est plus ou moins dégradée.

-  Le croisement de la répartition des nitrates et des phytosanitaires montre toutefois des secteurs géographiques assez bien "préservés". En dehors des faciès salés littoraux (impact des eaux marines) et des nappes captives naturellement protégées, il s’agit surtout de l’extrémité méridionale des Charentes, généralement peu agricole.

-  En ce qui concerne les paramètres indésirables dont l’origine est naturelle, hormis les fluorures, qui concernent principalement l’aquifère de l’Infra-Toarcien, et le baryum, les aquifères du Jurassique moyen et de l’Infra-Toarcien, les autres éléments sont peu retrouvés sur l’ensemble des aquifères.

Les Nitrates

L’analyse des mesures sur la période 2001-2008 montre que la contamination des eaux souterraines du Poitou-Charentes par les nitrates est importante car 70% des points du réseau présentent des valeurs supérieures à 10 mg/l. Les teneurs sont assez faibles dans les nappes captives par rapport aux nappes libres.

Les pesticides

De nombreuses substances interdites en 2008

L’ensemble des substances actives contenues dans les produits phytosanitaires et les produits biocides fait l’objet d’une réévaluation européenne visant à mieux prendre en compte les risques pour la santé humaine et l’environnement. Ces procédures de révision des autorisations de mise sur le marché (directives 91/414/CE et 98/8/CE) mènent au retrait de nombreuses substances actives du marché.
Concernant les produits phytosanitaires (directive 91/414/CE), sur 966 substances actives autorisées sur le marché européen en 1992, 693 ont été retirées et 45 étaient encore en cours de révision au 31/12/08. A cette même date, sur les 146 nouvelles substances présentées par les fabricants ces dernières années, 82 ont été inscrites, 9 rejetées et 55 restant à évaluer. 310 substances étaient donc inscrites sur la liste positive fin 2008.
Concernant les produits biocides (directive 98/8/EC), sur les 964 substances actives identifiées en 2006, 548 ont été abandonnées par les fabricants et donc définitivement retirées du marché. Une révision européenne des autres molécules est en cours.

Par ailleurs, le lancement en juin 2007 du règlement européen REACH impose l’enregistrement de tous les produits chimiques et l’évaluation de certaines substances.
Cela concerne en particulier les substances actives (mais l’évaluation et déjà réalisée) et surtout les adjuvants (antigel, antimousse, solvant,…) dont l’innocuité devra également être démontrée. Ces derniers pourraient conduire à l’interdiction de certains produits commerciaux.

Parmi les 32 substances et métabolites détectés dans les eaux souterraines en Poitou- Charentes en 2008, 22 sont concernés par une interdiction d’emploi (en incluant les métabolites). Il est important de noter que certaines substances interdites dans le cadre de la directive 91/414 sont toujours autorisées dans le cadre de la directive 98/8. C’est en particulier le cas du lindane et du diuron. Ce dernier reste en effet autorisé dans certains produits biocides (peintures antiflooding, produits antifongiques utilisés dans le bâtiment,…).
Ces nombreux retraits ont des répercussions directes sur les itinéraires techniques adoptés par les utilisateurs de produits phytosanitaires. La plupart des substances détectées dans les eaux souterraines ces dernières années sont ainsi retirées progressivement du marché. Après les triazines (atrazine, simazine, terbuthylazine), etc.…, l’année 2008 est marquée par le retrait de l’alachlore, de la trifluraline, du diuron, du métaldéhyde, etc

Une contamination généralisée liée à la rémanence de substances déjà interdites

Alors que les nappes captives restent globalement épargnées de toute contamination par les pesticides, les nappes libres de la région, tout comme les rivières, connaissent une contamination récurrente.
On observe néanmoins une disparité importante des situations d’un aquifère à l’autre en raison de facteurs pédologiques notamment. Les nappes libres et les rivières du Jurassique supérieur sont globalement les mieux préservées. Les nappes libres du Crétacé supérieur sont quant à elles plus contaminées, hormis à l’aplomb de zones naturelles (littoral charentais) et de recouvrements du Tertiaire (Eocène,…). Concernant les nappes du Jurassique moyen (Dogger), les contaminations sont plus fluctuantes en raison du caractère karstique de l’aquifère.

Les principales substances contribuant à cette contamination ont été interdites ces dernières années. Globalement, alors que les teneurs en atrazine, simazine, terbuthylazine, baissent significativement depuis 2003 (année de retrait du marché), celles des métabolites (atrazine déséthyl, atrazine déisopropyl, hydroxy-atrazine) restent relativement stables à l’échelle régionale.
D’autres substances, toujours autorisées en 2009, sont détectées de manière plus épisodique à l’échelle du territoire et/ou à l’échelle du temps : isoproturon, chlortoluron, S-métolachlore6, glyphosate et AMPA (L’AMPA est également issu de produits détergents (lessives)).

Des disparités importantes

Les nappes captives préservées

Les nappes captives (Infra-Toarcien, Jurassique supérieur et Crétacé supérieur) sont globalement protégées des contaminations par les pesticides. Les détections mesurées ces dernières années correspondent à certains points particuliers et à des anomalies d’isolation du forage.

Les nappes libres plus ou moins contaminées

L’année 2007 confirme la présence de résidus de pesticides dans la plupart des nappes libres de la région. On note toutefois des disparités assez nettes entre les différents réservoirs aquifères :
-  Les nappes libres du Jurassique supérieur sont globalement les moins contaminées. Dans l’ensemble, les teneurs en atrazine déséthyl et atrazine observées sont faibles et n’engendrent que de rares dépassements de 0,1 μg/l. Les teneurs en atrazine déséthyl diminuent sensiblement.
-  Les quelques stations représentatives de contextes de nappe de socle ou de nappe alluviale sont indemnes de contamination par les pesticides, à quelques traces près.
-  Les nappes libres du Crétacé supérieur dans les Charentes restent globalement les plus contaminées, à l’exception de celles situées à l’aplomb de zones naturelles (littoral charentais) et de recouvrements du Tertiaire (Eocène,…) dans le sud. Cette dégradation est essentiellement liée à la présence d’atrazine déséthyl et d’atrazine. Les teneurs en atrazine déséthyl avoisinent régulièrement les 0,1 μg/l mais ont sensiblement diminué en 2008.
-  A l’aplomb du vignoble de Cognac, le bruit de fond dû aux herbicides utilisés pour l’entretien des sols viticoles (simazine, terbuthylazine, diuron et leurs produits de dégradation) est toujours observé, pouvant engendrer localement de fortes contaminations. Là aussi, les teneurs en atrazine déisopropyl diminuent sensiblement.
-  Concernant les nappes libres du Jurassique moyen (Dogger), les contaminations sont plus fluctuantes en raison du caractère karstique de l’aquifère. L’atrazine déséthyl reste la principale molécule engendrant localement des dépassements de la norme 0,1 μg/l. Les teneurs tendent également à la baisse.
Quelques détections de l’herbicide utilisé sur céréales d’hiver (isoproturon) et du diuron sont à noter mais sont moins nombreuses que les années précédentes.

Les différentes nappes

L’Infra-Toarcien

Les points de l’Infra-Toarcien observés dans le cadre du réseau régional, au nombre de 12, sont tous situés en nappe captive. Ils se répartissent de part et d’autre du seuil du Poitou dans la partie médiane de la région.

Le faciès physico-chimique de cet aquifère est caractérisé par des teneurs naturelles en fluor souvent incompatibles avec les normes de potabilité.
Un caractère magnésien, en raison du confinement et de la présence de dolomie dans le réservoir, s’affirme également pour la plupart des points.
L’examen plus détaillé des mesures de chaque forage confirme les valeurs élevées du fluor et montre également des teneurs élevées en bore, en baryum et plus ponctuellement, en fer, manganèse, magnésium, chlorures, sodium, calcium voire arsenic.
Ces eaux souterraines sont naturellement protégées des contaminations d’origine anthropique.

Les deux points où des teneurs en nitrates supérieures à 10 mg/l ont été mesurées correspondent à des ouvrages mal isolés.

Le Dogger (Jurassique moyen)

34 point du réseau régional captent l’aquifère du Jurassique moyen, 3 seulement se situent dans la partie captive de cette nappe.

Les parties libres de cette nappe se répartissent de part et d’autre du seuil du Poitou.
Les zones captives profondes des bassins sédimentaires sont peu reconnues et peu exploitées.

Les teneurs en nitrates s’échelonnent, sur l’ensemble des points situés dans la partie libre de la nappe, entre quelques 8 mg/l à un peu plus de 80 mg/l, la teneur moyenne étant de l’ordre de 44 mg/l.
Les nitrates ont été retrouvés à chaque prélèvement sur le 31 points libres.

Sur les 3 points de la zone captive, les nitrates ont été détectés sur 1 seul point avec une concentration maximale mesurée de 13 mg/l.

En 2008 aucun point captif n’a été concerné par un suivi des pesticides.

Sur les 31 points libres la présence de pesticides a été mise en évidence sur 27 points. Dix-neuf molécules différentes ont été retrouvées ; pour rappel 25 molécules avaient été identifiées en 2007. Dix ouvrages ont dépassé au moins une fois la norme de potabilité pour 1 molécule, deux points ont dépassé au moins 1 fois la norme de potabilité en pesticides totaux.

Le desethylatrazine a été retrouvé au moins une fois dans l’année sur 27 points (soit 87% des points). Six points présentent encore de l’atrazine, mais la diminution de la teneur de la molécule mère semble se poursuivre comme en 2007 sur cette nappe.

Le Jurassique supérieur

Cet aquifère est exploité pour l’irrigation et pour l’AEP dans ses parties libres qui s’étendent principalement au nord dans les bassins versants de la Dive et de la Pallu, dans le bassin de Lezay au niveau du seuil du Poitou, et au sud, du Marais-Poitevin à Angoulême.

Les aquifères du Jurassique supérieur sont observés sur 18 points dont 2 points captifs.

Sur l’ensemble de cet aquifère un seul point captif présente une teneur en fluor supérieure à 1,5 mg/l, avec 1,74 mg/l.

La fréquence de détection des nitrates est de 100 % pour les points situés dans la partie libre de l’aquifère avec des teneurs s’échelonnant de 20 mg/l à 110 mg/l. Sept points ont dépassé au moins une fois 50 mg/l alors qu’il y en avait 9 en 2007. La teneur moyenne reste tout de même élevée, elle est de l’ordre de 50 mg/l comme les 2 années précédentes.

Les nitrates n’ont jamais été détectés sur les 2 points en nappe captive.

Comme pour l’aquifère du Jurassique moyen captif, aucun point captif du Jurassique supérieur n’est concerné par un suivi des pesticides.

Sur l’année 2008, la présence de pesticides a été mise en évidence sur 13 des 16 points libres.
Deux points dépassent au moins une fois la norme de potabilité pour une molécule et aucun point ne dépasse la norme de potabilité en ce qui concerne les pesticides totaux.

17 molécules différentes ont été retrouvées au moins une fois sur l’ensemble des campagnes de 2008. Les molécules les plus retrouvées au moins une fois sont le desethylatrazine, l’hydroxyatrazine et le métolachlore.
Les seuls dépassements de la norme sont un seul dépassement de la norme glyphosate (0,1 μg/l en mai 2008) et surtout sur un nouveau point la norme est dépassée au moins une fois pour 3 paramètres (tebuconazole : 0,14 μg/l en avril 2008, 0,105 μg/l en juillet 2008, et 0,16 μg/l en septembre 2008 - acetochlore : 0,109 μg/l en juillet 2008 - bentazone : 0,12 μg/l en septembre 2008).

Le Crétacé supérieur

Le Crétacé supérieur est composé de deux aquifères principaux, le Cénomanien et le Turonien-Coniacien, que l’on trouve au nord dans le Bassin parisien et au sud dans les Charentes.

Le Crétacé supérieur, est observé sur 26 ouvrages libres et 10 ouvrages captifs.

Un seul point du réseau qualité du Crétacé supérieur présente une teneur en fluor supérieure à la norme de potabilité. Il semble qu’il y ait dans le secteur de Châtellerault une anomalie en fluor qui concernerait plusieurs aquifères. L’origine de cette anomalie peut être naturelle ou anthropique.

Les concentrations en nitrates sont supérieures à 10 mg/l au moins sur un prélèvement pour 4 points des 10 points captifs. Seul un point qui présente des défauts d’isolation dépasse les 20 mg/l (25 mg/l en moyenne).
Sur les ouvrages en nappes libres, les teneurs s’échelonnent de quelques mg/l à presque 60 mg/l ; 4 points ont dépassé au moins une fois les normes de potabilité (50 mg/l), mais 8 points ont des teneurs qui sont comprises régulièrement entre 40 mg/l et 50 mg/l. La teneur moyenne est relativement "modérée", de l’ordre de 31 mg/l pour les nappes libres.
Sur ces points, la fréquence de détection reste importante, les nitrates ayant été détectés pratiquement à chaque analyse.

3 points captifs font l’objet d’un suivi des pesticides. Un seul de ces points a dépassé la norme de potabilité pour une molécule avec une teneur en desethylterbuthylazine égale à 0,1 μg/l en mars 2008. Le desethylatrazine a été quantifié sur ces 3 points.
Dans les zones libres de cet aquifère, 19 molécules différentes ont été mises en évidence. Vingt quatre points sur les 26 libres ont montré au moins sur un prélèvement la présence de pesticides. Il s’agit des nappes les plus contaminées par les pesticides.
Seize points ont dépassé au moins une fois la norme de potabilité en pesticides pour au moins un élément et 7 points pour le total des pesticides.
Comme pour les aquifères du Jurassique, c’est la desethylatrazine qui est la plus souvent retrouvée, au moins une fois.
Onze points dépassent au moins une fois la norme de 0,1 μg/l pour cette molécule. Le maximum mesuré est de 0,51 μg/l.
Les autres molécules les plus souvent retrouvées et quantifiées au moins une fois sont les suivantes :
-  Simazine sur 12 points,
-  Hydroxyatrazine sur 11 points,
-  Desisopropyl atrazine sur 10 points,
-  Atrazine sur 7 points,
-  Desethylterbuthylazine sur 6 points.

Les autres aquifères

Le Socle

En considérant les 2 points de suivi de ce type d’aquifère, la teneur moyenne en fluorures est de l’ordre de 0,25 mg/l.
Les teneurs en nitrates mesurées dans les eaux issus du socle pour les points du réseau qualité sont inférieures à 10 mg/l.
Contrairement à l’année 2007, aucun produit phytosanitaire n’a été retrouvé.

Les aquifères quaternaires

Aquifère alluvionnaire
Sur les 4 points du réseau qualité aucun ne présente de teneurs en fluor supérieures à la norme de potabilité.
Deux points présentent une teneur moyenne en nitrates dépassant 10 mg/l. Les deux autres points situés dans les alluvions fluvio-marines du marais de Rochefort sont au-dessous de cette limite.
Contrairement à l’année 2007 où des pesticides avaient été retrouvés uniquement sur un point, ici tous les points présentent au moins la quantification d’une molécule.
Les quatre points ont par ailleurs dépassé au moins une fois la norme de potabilité :
-  Points n° 106 : 0,5 μg/l de glyphosate en juillet 2008,
-  Points n° 107 : 0,5 μg/l de glyphosate en juin 200 8,
-  Points n° 115 : 0,132 μg/l de métolachlore en juillet 2008,
-  Points n° 110 : 0,8 μg/l de glyphosate en juin 200 8.

Aquifères dunaire
Un seul point suit un aquifère dunaire, le point n°108 (zoo de la Palmyre aux Mathes dans les sables dunaires). Sa teneur en fluorures est de l’ordre de 0,13 mg/l. Sa concentration moyenne en nitrates est de 17 mg/l et aucun pesticide n’y a été retrouvé.

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