Au milieu de l'étang de Thau, près de Sète, le catamaran affublé d'un caisson d'électronique balaye la surface dans un périmètre bien délimité. Bruno Jouvencel, chercheur au Laboratoire d'informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier commente : « Nous avons installé à l'intérieur du caisson des capteurs pour mesurer la salinité et la température de l'eau. Un sonar latéral nous permettra de réaliser des images acoustiques sous l'eau et un loch Doppler¹ de mesurer des vitesses de déplacement dans l'eau. » Derrière ces tout premiers tests, se cache un projet d'envergure : percer les secrets des sources d'eau douce en mer. « Par ces essais préliminaires, menés sur l'étang de Thau, nous voulons vérifier que ce matériel embarqué sera capable de fournir les données que nous attendons sur la source de la Vise, un panache d'eau douce qui surgit au beau milieu de cette étendue d'eau salée », poursuit le chercheur. Bruno Jouvencel et l'hydrogéologue Michel Bakalowicz se sont rencontrés sur ce site, il y quatre ans. Chercheur en robotique mobile, Bruno Jouvencel y testait un prototype de robot sous-marin. Michel Bakalowicz du Laboratoire Hydrosciences de Montpellier était venu observer cette source atypique. « Pour l'étudier, il fallait avoir un bateau et pouvoir travailler quel que soit le temps », commente le chercheur. Le spécialiste des robots sous-marins tombait à pic. Bruno Jouvencel et l'hydrogéologue décident ainsi d'associer leurs compétences et lancent le projet Panache. Objectif : développer un AUV (Autonomous Underwater Vehicle), un robot sous-marin autonome auquel les capteurs et instruments du caisson sont destinés, afin de recueillir des données au cœur même de ces sources. Le projet compte aujourd'hui une quinzaine de personnes – scientifiques et industriels² – dont l'objectif est de développer l'automate qui pourra reconnaître tout panache d'eau douce, le localiser, le cartographier et fournirdes mesures en continu, quelles que soient les conditions météorologiques. Des mesures qui serviront notamment à évaluer le débit de la source. Pour l'heure, le robot est en construction. Les instruments de mesure devraient prendre place dans l'habitacle en septembre et l'ensemble des essais devraient avoir lieu cet hiver sur la source de la Vise, puis quelques mois plus tard sur la source de la Mortola, cette même source où ont été réalisés avec succès, le 23 juillet dernier, les essais de récupération d'eau douce par un dispositif de captage mis au point par la société Nymphea Water.

La source de la Vise et la source de la Mortola comptent parmi les très nombreuses résurgences d'eau douce qui perforent le fond de la Méditerranée près des côtes. Très abondantes, aussi bien en nombre qu'en débit apparent, leur existence est connue depuis que l'homme navigue. Leur localisation n'est un mystère ni pour les pêcheurs ni pour les plongeurs, en revanche on ignore presque tout à leur sujet : débit et qualité de l'eau ne sont que conjectures. Et si on s'y intéresse désormais de près, c'est qu'elles pourraient bien constituer une nouvelle ressource d'eau douce pour pallier l'épuisement des réserves en eau potable disponibles actuellement. Michel Bakalowicz travaille depuis trente ans sur les aquifères karstiques. Et ce sont ces formations géologiques qui sont à l'origine des panaches d'eau douce en mer. De quoi s'agit-il ? Le calcaire est à la base une roche imperméable mais qui, parce qu'elle présente la caractéristique de se fissurer, devient perméable. Dans les sols calcaires, l'eau d'infiltration chargée de gaz carbonique circule par ces fractures et les élargit en dissolvant la roche. Au bout du compte, cet écoulement se traduit par la formation d'un réseau de grottes et de rivières souterraines dont l'importance dépend de la taille de la zone calcaire qui se trouve en amont. Toute l'eau finit par converger vers un seul point, le point le plus bas du massif calcaire, c'est là que naissent les sources. Comme la source du Lez qui alimente en eau potable tous les foyers de la ville de Montpellier et dont les réserves proviennent d'une région calcaire de 400 km² de superficie. Michel Bakalowicz connaît bien ces sources terrestres et c'est fort de cette longue expérience qu'il s'est s'intéressé à leurs homologues sous-marines. « Pour déterminer le fonctionnement de ces systèmes, explique l'hydrogéologue, nous avons divers moyens. Les explorations, par exemple, menées par les spéléologues dans les grottes et conduits souterrains livrent des informations, mais qui demeurent partielles. Lorsqu'elles peuvent être visitées, ces grottes ne sont plus actives depuis longtemps. » Les chercheurs ont dû imaginer des méthodes indirectes. On les étudie donc en observant ce qui se passe à la source. Là, on suit les variations de la température, du débit ou encore de la composition chimique de l'eau. Le suivi de ces multiples marqueurs permet de connaître la dimension du bassin d'alimentation (surface de la zone calcaire), l'importance du flux (son débit moyen), la quantité des réserves stockées et enfin la façon dont l'eau circule dans les réseaux. Désormais bien maîtrisée pour les sources à terre, les chercheurs souhaitent transférer cette méthode aux sources sous-marines. Et c'est là tout l'enjeu du projet Panache. « Avant de les exploiter, conclut le chercheur, il faut maîtriser leur fonctionnement et les relations qui existent entre la source en mer et l'aquifère à terre. » Golfe du Mexique, Irlande, Madagascar, Australie, Vietnam ou Nouvelle-Zélande : les résurgences d'eau douce en mer existent partout dans le monde où des régions calcaires bordent la côte. L'eau douce circulant dans un aquifère karstique littoral emprunte des conduits situés sous le niveau de la mer et ressort en profondeur. Moins dense que l'eau salée, l'eau douce ne se mélange pas et remonte vers la surface. Les chercheurs ont voulu déterminer l'origine de ces conduits localisés étonnamment bas sous le niveau de la mer. La réponse : l'abaissement du niveau des mers jusqu'à 150 mètres au-dessous du niveau actuel. Mais pourquoi le phénomène est-il aussi important en Méditerranée ? Au Messinien, il y a environ cinq millions d'années, la fermeture du détroit de Gibraltar a fait de la Méditerranée une mer fermée. Par évaporation, son niveau est descendu de 1 000 à 1 500 mètres. Des conduits se sont formés dans le karst aboutissant jusqu'au niveau le plus bas des calcaires, peut-être au voisinage de celui de la mer. Lorsque l'eau est remontée, les galeries se sont retrouvées sous la mer. Les sédiments en ont bouché certaines et d'autres sont restées ouvertes. Ce fort abaissement de la Méditerranée et la constitution géologique de ces régions très riches en roches carbonatées expliquent le grand nombre de sources sur le pourtour méditerranéen. Or ces régions qui affichent de très faibles précipitations ont un besoin élevé en eau potable. D'où le fort intérêt porté à ces sources par des pays comme la Syrie, le Maroc, la Grèce ou l'Espagne.

Pouvoir capter cette eau en mer semble être une solution d'avenir à condition qu'on ait au préalable les connaissances nécessaires pour ne pas perturber de façon irréversible ce système hydrogéologique naturel. L'enjeu de ces travaux est donc de taille.

Stéphanie Belaud