L'objectif de la présente étude menée conjointement par l'Agence de l'Eau Seine-Normandie et le BRGM, est de mieux caractériser les pollutions diffuses (nitrates, produits phytosanitaires) à l'échelle du bassin Seine-Normandie en travaillant à la fois sur l'état actuel de contamination mais aussi en valorisant et interprétant les données historiques de qualité. Le travail effectué dans cette étude vient en complément des outils développés dans le cadre du SEEE soutenu par l'ONEMA. Il intègre notamment des aspects relatifs à l'article 5 de la Directive Eau Souterraine portant sur les tendances qui ne sont pas inclus dans le SEEE.
Les approches proposées dans cette étude visent à
- caractériser les temps de transfert et de résidence de l'eau,
- caractériser et expliquer la variabilité spatiale et temporelle de la contamination des eaux souterraines vis-à-vis des paramètres nitrate et phytosanitaires,
-décrire les tendances passées de l'évolution de la qualité des eaux souterraines
Plus largement, les informations obtenues dans le cadre de cette étude permettent ode mieux connaître les comportements hydrodynamiques des aquifères du bassin Seine-Normandie,
- d'expliquer l'évolution des concentrations en contaminants et principalement les nitrates dans le milieu souterrain,
- d'apporter des arguments quant aux reports de délais, voire d'objectifs de qualité des masses d'eau souterraine vis-à-vis des obligations de bon état de la DCE,
- d'aider à la prévision de l'état chimique des eaux souterraines,ode porter un regard critique sur les points de surveillance du réseau mis en place dans le cadre de la Directive Eau sur le bassin Seine-Normandie.
Le projet se décompose en 9 tâches principales abordant les aspects suivants. En premier lieu,une revue bibliographique(tâche 1)sur les travaux menés dans le bassin sur les temps de transfert et/ou la détermination de stocks de solutés dans la zone non saturée est réalisée. Dans un deuxième volet, l'étude des tendances d'évolution des concentrations en nitrate et la recherche de facteurs explicatifs de la contamination sont menées en s'appuyant sur un travail initial de sectorisation du bassin en fonction de critères hydrogéologiques, hydrodynamiques et d'évolutions temporellesde la concentration en nitrate(tâches 2, 3, 4 et 5). L'étude des tendances s'appuie sur la mise en oeuvre de différents outils statistiques (boîtes à moustache associées au test de Kruskal-Wallis, test de Mann-Kendall, Kendall régional, comparaison avec les régressions linéaires) soit point d'eau par point d'eau, soit par des approches spatialisées après que les dates de rupture de tendance aient été déterminés le cas échéant. En ce qui concerne les produits phytosanitaires (ou métabolites), la nature des jeux de données disponibles à ce jour réduit dans de nombreux cas la possibilité d'appliquer ces mêmes outils statistiques. Des alternatives de traitement de données sont donc proposées pour ces substances. De façon à permettre l'exploitation des données postérieurement à l'étude après d'éventuelles mises à jour de la base de données,des utilitaires pour le traitement des données par différents outils statistiques ont été développés et ont été couplés à unSIG/BDD pour une visualisation et représentation cartographique des résultats(tâche 9).Le troisième grand volet de l'étude concerne la datation des eaux souterraines(estimation des temps de résidence) avec d'une part la réalisation d'une vaste campagne de datation à l'échelle du bassin (données synchrones) et d'autre part, la datation à différentes périodes d'un cycle hydrologique de quelques points d'eau permettant notamment de juger de la significativité des données obtenues lors de la vaste campagne (tâche 6)
A l'issue de la réalisation de ces 3 grands axes, la représentativité des points des réseaux de surveillance DCE est évaluée suite à la compilation des données obtenues dans le cadre de cette étude (tâche 7). Enfin, une approche exploratoire est proposée afin d'obtenir des premiers éléments de réponse quant à la pertinence d'utiliser les données d'eau de surface pour caractériser la qualité des eaux souterraines au regard du seul paramètre nitrate (tâche 8).
