Traçages hydrogéologiques

Cet article a été réalisé dans le cadre d’une mutualisation avec d’autres SIGES (dont Centre-Val de Loire) et la BD Traçages, avec la contribution des Universités de Lorraine (Loterr) et d’Orléans (Cetrahe).
Il a pour objectif de présenter les principales informations sur les traçages hydrogéologiques, leurs applications, et les données disponibles en région Grand Est (bassin Rhin-Meuse).

  1. Bancarisation des données en Rhin-Meuse
  2. Historique, Applications, Traceurs
  3. BD Traçages : une base de données pour tous les traçages

Bancarisation des données en Rhin-Meuse

Un inventaire des opérations de traçages hydrogéologiques a été réalisé par le laboratoire LOTERR de l’Université de Lorraine, l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse (AERM), la Ligue Grand Est de spéléologie (LIGES) et le Groupe d’Etudes et de Recherches en Eau, Environnement, Aménagement (GEREEA) dans le cadre du projet Ikare. Les données de 170 traçages situés dans le bassin Rhin-Meuse ou à proximité ont été bancarisées dans la BD Traçages dans le cadre du SIGES Rhin-Meuse, et mises à disposition depuis avril 2024.

Le travail de bancarisation a été mené par le BRGM, en collaboration avec le laboratoire LOTERR de l’Université de Lorraine.

La Base de Données des Traçages (BD Traçages) est un outil de bancarisation centralisée des opérations de traçages hydrogéologiques. Il s’agit de saisir les résultats des traçages, afin de garder la mémoire de ces investigations sur les eaux souterraines  .

Aperçu cartographique
Ouverture de la carte dans l'espace cartographique

Historique, Applications, Traceurs

Historique

Les techniques de traçage trouvent leur origine en hydrogéologie   karstique (Mangin et al., 1976).

Les premiers traçages à l’uranine (fluorescéine sodique) en France ont été réalisés par Marboutin en 1901, dans le Val d’Orléans, pour démontrer l’existence d’une relation entre les pertes de la Loire et les exutoires de ce système souterrain telle que la source   du Bouillon à Orléans-la-Source  .

Dans les années 30, les travaux de Martel et Fournier ont développé l’approche des circulations karstiques d’après la synthèse de 75 expériences de coloration. L’intérêt pour la méthode de traçage s’est accru lorsque les problèmes de vulnérabilité et de pollution de la ressource en eau souterraine ont pris de l’importance, d’autant plus que les besoins croissants en eau ont amené à exploiter de plus en plus les réserves karstiques (Bakalowicz, 1977).

Injection d’un traceur fluorescent en cours d’eau (source : CETRAHE)

Applications

Dans le cadre du suivi et de la gestion durable de la ressource en eau, les principales applications des techniques de traçages sont :

  • la caractérisation des systèmes hydrogéologiques (vitesse de circulation des eaux souterraines  , porosité   cinématique, dispersivité du milieu), et l’estimation de leurs ressources en eau ;
  • la délimitation des aires d’alimentation et des périmètres de protection des ouvrages d’alimentation en eau potable   (AEP) ;
  • les études d’impact des rejets de stations d’épuration dans le milieu naturel ;
  • les transferts de pollutions en milieu industriel.

On distingue généralement 2 catégories de traçages :

  • Les traçages de reconnaissances (ou exploratoires), en milieu karstique, dont la finalité est de déterminer l’appartenance d’un point (d’injection) au bassin d’alimentation d’une source   ou d’un ensemble de sources. Le résultats attendu est binaire : relation ou pas entre les points testés.
  • Les traçages de simulation dont la finalité est de connaître de façon approfondie les paramètres caractéristiques du transit du traceur entre un point d’injection et un point de restitution. Le résultat du traçage est alors utilisé pour évaluer les conditions de restitution du produit injecté dans le milieu permettant de simuler les éventuelles pollutions.

Principaux traceurs

Un traceur artificiel est défini comme « toute substance introduite volontairement dans l’eau et absente dans les conditions naturelles dans l’aquifère   étudié, pour l’identifier et permettre d’observer son mouvement ». Parmi les principaux traceurs, on peut citer : sels, produits colorants ou fluorescents, corps en suspension, eau marquée par isotope radioactif, etc.

Les propriétés et les caractéristiques du traceur choisi permettent d’imiter et d’observer le mouvement de l’eau. Les traceurs les plus fréquemment utilisés en hydrogéologie   sont les produits fluorescents et, plus marginalement, les traceurs salins.

Principaux traceurs fluorescents, de gauche à droite : Eosine, Tinopal, Sulforhodamine G, Fluorescéine, Sulforhodamine B, Naphtionate (source : CETRAHE)

Les traceurs fluorescents constituent le groupe le plus utilisé. Ils sont faciles à détecter à de très faibles concentrations, conservatifs en milieu souterrain et simples à manipuler.

BD Traçages : une base de données pour tous les traçages

Avant de mener une opération de traçage, il est nécessaire de prévenir a minima les organismes chargés de la distribution d’eau potable ainsi que les services de la police de l’eau afin qu’ils puissent gérer les éventuels problèmes liés à ces essais (coloration de l’eau, etc.).
Il s’agit de bonnes pratiques qui sont attendues de la part des opérateurs.

A l’issue de l’opération de traçage et de l’interprétation des résultats, l’opérateur est invité à saisir les informations relatives au traçage dans l’application de saisie de la BD Traçages, qui est la base de données (nationale).
Site web - BD Traçages {JPEG}

Pour effectuer la saisie des données d’une opération :

  • accéder au site national de la BD Traçages, qui apporte des informations sur l’application de saisie ;
  • si ce n’est déjà fait, demander un identifiant de connexion à l’application ;
  • accéder à l’application de saisie de la BD Traçages, et compléter les différents onglets d’information (informations générales sur le traçage, points d’injection et de surveillance, résultats du traçage) ; les données sont ensuite soumises à un validateur régional qui pourra demander des compléments en cas de lacunes, ou valider le traçage qui sera ensuite accessible notamment via l’espace carto du SIGES.

Ces données viendront ainsi compléter les informations sur les traçages hydrogéologiques déjà saisies lors de la bancarisation réalisée en 2024 par le BRGM, et visualisables sur l’espace carto du SIGES.

Ce travail de bancarisation systématique des opérations de traçage doit permettre de valoriser ces données, et de profiter à tous les acteurs de l’eau : bureaux d’études, collectivités, etc.

Revenir en haut