Certaines missions de terrain ne ressemblent en rien à une opération de routine : en deux semaines à peine, elles valident des années de travail. Philippe Pezard et Philippe Gouze, du Laboratoire de tectonophysique (CNRS / Université de Montpellier-II), arrivent tout juste de Ploemeur, en Bretagne où « l'ange gardien des expériences in situ » a solidement veillé au grain : une logistique sans faille, une météo clémente et des données qui ont validé les instruments et les modèles. Un succès qui vient couronner plus de quatre années de travail.

Tout commence en février 2001, lorsque la Commission européenne lance un appel d'offres pour la surveillance géophysique des nappes phréatiques en zones côtières. Le problème soulevé par la Commission concerne plus de 60 % des habitants de la planète, tous ceux qui vivent le long des côtes. « Avec une concentration croissante des populations dans les grandes villes, souvent côtières, une agriculture intensive, et parfois des aménagements touristiques, les nappes d'eau près des côtes sont soumises à rude épreuve », explique Philippe Pezard. Le pompage intensif d'eau douce provoque l'intrusion de l'eau de mer, salée, à l'intérieur des terres. Une « contamination » irréversible sur plusieurs décennies. D'où l'idée de surveiller en permanence les paramètres physico-chimiques liés à l'intrusion de sel avant la contamination définitive. « Nous avions, au sein des laboratoires, concocté un

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Un treuil monté sur un véhicule est capable de plonger des instruments de mesure à plus de 1 000 mètres de profondeur. Certains d'entre eux, plus imposants, sont placés à l'aide d'un mât télescopique. Ces appareils ont été mis au point au sein du laboratoire de Tectonophysique
de Montpellier. Leur fonctionnement vient d'être validé. L'ensemble permet de surveiller en continu l'état des nappes phréatiques dans les régions côtières et de prévenir ainsi la contamination par l'eau de mer, salée.

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Pour relever le défi, plusieurs laboratoires européens se sont regroupés au sein du projet Aliance¹ dédié au « suivi hydrogéophysique des intrusions salines en zone côtière ». Première étape : choisir deux sites d'expérimentation. « Nous avons opté pour deux lieux, totalement différents du point de vue géologique et hydrodynamique : d'un côté Ploemeur, en Bretagne, dans un socle de granit et de schiste, et de l'autre, au sud de Majorque près de Campos, un sous-sol calcaire, poreux et perméable. »

À Ploemeur, ville dont la population passe de 20 000 à 40 000 habitants en été, la municipalité a décidé d'exploiter une nappe d'eau contenue dans le socle fracturé, située en lisière de la ville. « Aucune intrusion d'eau salée n'a été constatée : nous avons effectué des mesures dans de nombreux forages sans détecter de traces de sel… », indique Philippe Pezard.

La situation à Majorque est très différente. Les récits historiques racontent que les Romains avaient déjà remarqué la présence d'une source salée dans une rivière située au nord de l'île, près de Pollensa. L'eau douce était-elle déjà contaminée ? Très probablement. Tout le sud de l'île est formé de calcaires récifaux, une structure poreuse et perméable. « Nous avons effectué un réseau de forages à 6 kilomètres de la côte : à partir de 75 mètres de profondeur, l'eau de mer est bien présente. » Les deux sites présentent donc deux cas de figure extrêmes. À Majorque, le pompage d'eau douce pour l'agriculture accélère le processus : il est même le moteur de cette intrusion d'eau salée qui pénètre à plus de 15 km dans les terres, aggravée par la nature du terrain…

Parallèlement, ces résultats ont permis de tester les outils élaborés au sein des labos qui collaborent au projet Aliance : à chaque fois, il s'agit d'instruments prototypes qui n'existaient pas auparavant. Ainsi ont été mises au point cinq nouvelles sondes, dont deux ont été validées lors de la dernière mission en Bretagne. La première, Cofis (Controlled Fluid Injection Sonde), a été entièrement conçue par le CNRS de Montpellier. Elle permet d'injecter, par exemple, un fluide dont la pression et la salinité sont contrôlées afin de simuler une intrusion d'eau douce dans un aquifère au préalable occupé par l'eau salée. La seconde, Muset (pour Multi Sensor Electrical Tool), est un instrument qui permet de mesurer de nombreux paramètres physico-chimiques de fluide en forage de manière simultanée : pression, température, acidité, salinité ou encore conductivité électrique. Muset permet en particulier de détecter les courants électriques naturels qui circulent dans le sous-sol, notamment lorsque deux fluides de salinité différente sont en contact. Une fois l'arsenal technique rodé et les mesures obtenues dans les sites totalement interprétées, le projet Aliance se donne pour objectif d'élaborer des recommandations pour la bonne gestion des nappes phréatiques côtières… tant la surexploitation des réservoirs d'eau douce a encore de beaux jours devant elle. Prochaine mission : du 16 avril au 4 mai à Majorque.

Azar Khalatbari