Nouvelles approches et capteurs innovants pour la connaissance et le suivi des aquifères côtiers. Application à la surveillance des intrusions salines dans le bassin du Roussillon. – GRAIN D'SEL

Lieux de développement économique et démographique intense, les zones côtières, et plus particulièrement celles de la Méditerranée, représentent des environnements fragiles à de nombreux égards, dont ceux concernant les intrusions salines au sein des aquifères côtiers. Le fonctionnement et la dimension du biseau salé sont fonction de la géométrie, de la lithologie, des propriétés hydrodynamiques et du transport ainsi que des conditions d’exploitation. Le phénomène peut être local et variable dans le temps, voire plus régional. En l’absence de gestion et de surveillance adéquates, ce phénomène peut avoir des conséquences environnementales et économiques importantes. La plaine du Roussillon constitue un exemple représentatif des aquifères côtiers sédimentaires hétérogènes issus de démantèlement suite aux orogenèses des massifs, pour lequel de nombreuses données géoréférencées existent, notamment des données géophysiques aéroportées acquises fin 2008 dans le cadre du projet européen EUFAR. Classiquement des mesures directes ponctuelles de salinité permettent d’identifier mais non d’anticiper les risques sur les ressources en eaux souterraines du milieu littoral. Seule une approche systémique fondée sur la connaissance des aquifères côtiers en termes de géométrie et de fonctionnement avec l’acquisition de données, primordiale pour la gestion raisonnée et durable de ces environnements sensibles, peut permettre d’envisager des systèmes de gestion et d’alerte. Le projet GRAIN D’SEL se propose de développer et de valider de nouvelles approches pour la connaissance et la métrologie des aquifères côtiers, et ce à différentes échelles : (i) échelle régionale d’abord, avec l’exploitation de données géophysiques aéroportées (enregistrement simultané de magnétisme, de radiométrie spectrale et d’électromagnétisme) acquises dans le cadre du projet européen EUFAR et (ii) échelle locale ensuite, avec l’acquisition de données hydro-géophysiques en continu en forage, et de données hydrogéochimiques (dont isotopiques). L’utilisation couplée de ces différentes approches constitue une réelle innovation en matière de système d’instrumentation intégrée : leur confrontation et intégration permettent d’apporter des éléments de compréhension à la fois sur la géométrie complexe de ces aquifères, et sur leur fonctionnement hydrodynamique, sur un site test à savoir le bassin du Roussillon. Une modélisation hydrodynamique 3D avec effet de densité, à une échelle locale et en régime transitoire sera établie pour, in fine, tendre vers le développement d’un système de surveillance et d’un système d’alerte des intrusions salines. Pour atteindre ces objectifs, le projet associe un partenaire industriel spécialisé dans le développement de systèmes autonomes innovants de surveillance à long terme du sous-sol (imaGeau), un partenaire industriel spécialisé dans le domaine de l’environnement, de l’ingénierie et plus particulièrement de la modélisation numérique des eaux souterraines (BURGEAP), une équipe de recherche dédiée à la dynamique des environnements côtiers (UPVD/IMAGES), une équipe de recherche spécialisée dans les mesures de géophysique et d’hydrodynamique en forage (Géosciences Montpellier), et enfin une équipe de recherche du BRGM plus appliquée en hydrogéologie des aquifères complexes, et en outils de caractérisation innovants du sous-sol (géophysique aéroportée, hydrogéochimie, etc.). GRAIN D’SEL se situe donc dans un cadre de recherche industrielle en partenariat