banner-ombre-top
banner-ombre-left
Le cap Canaille est taillé dans des couches de calcaire blanc, grès ocre et poudingue datés du Turonien. Son relief est marqué par l'érosion karstique (Cassis, Bouches-du-Rhône, 2008). © BRGM - François Michel

SIMBA : Comprendre le phénomène d’intrusion saline pour adapter les moyens de surveillance de la nappe de la Crau

21.09.2020
Sur un territoire côtier où la ressource en eau est un enjeu essentiel au carrefour de multiples usages (potable, industriel et agricole), l’intrusion de l’eau salée dans les eaux douces peut se révéler désastreuse. Pour répondre à cet enjeu particulièrement prégnant dans la nappe de la Crau, le BRGM a développé une méthodologie afin de définir un réseau de surveillance.

Projet SIMBA : Marais du Vigueirat, ancien canal du Vigueirat et essais slug-test (2017). © BRGM 

Le besoin

Responsable de la gestion de la ressource de la nappe de la Crau, le SYndicat Mixte de la nappe de la CRAU (SYMCRAU) a sollicité le BRGM afin de mieux connaître les phénomènes contrôlant l’évolution spatiale et temporelle du biseau salé dans cet aquifère : origine de la salinité en basse Crau, état actuel de salinisation de l’aquifère, facteurs de contrôle. L’objectif du projet SIMBA était d’identifier les secteurs les plus vulnérables et de permettre d’améliorer la gestion de la ressource en optimisant la surveillance de l’évolution de la salinité grâce à des développements méthodologiques adaptés au contexte hydrogéologique et hydraulique.

Les résultats

Un premier réseau de suivi a été mis en place dans le cadre du projet. L’exploitation des données acquises au sein de cet observatoire et des données historiques a permis de définir une méthodologie basée sur le croisement des évolutions spatiales et temporelles de la salinité avec celles de la piézométrie dans l’aquifère, à différentes échelles de temps. Cette méthode s’appuie sur le concept d’équilibre hydrostatique entre deux fluides de densité différente, l’eau douce et l’eau salée, et prend en compte également le concept de transport dispersif selon la verticale pour décrire l’interface par une zone de transition plus ou moins épaisse selon son déplacement. L’épaisseur de cette interface est calculée à partir des caractéristiques des profils de salinité réalisés dans les piézomètres pour différentes conditions hydrologiques. Des analyses géochimiques et isotopiques ont également permis d’évaluer l’origine de l’eau salée observée dans l’aquifère, dans le but de mettre en évidence d’éventuels transferts rapides de sel facilités par le creusement des darses et du canal d’Arles à Fos ou des interactions avec les hydrosystèmes superficiels.

Les principaux résultats obtenus ont fourni plusieurs éléments de compréhension du phénomène de biseau salé :

  • la salinité observée au fond des différents piézomètres étudiés provient d’un mélange avec une eau de mer d’au moins plusieurs dizaines d’années sur les points étudiés ;
  • la géométrie du substratum explique la variabilité spatiale observée sur la position de l’interface salée : l’intrusion saline est d’autant plus marquée que la pente du substratum en direction de la mer est faible ;
  • le déplacement du front salé est beaucoup plus sensible à une modification de la charge d’eau douce dans l’aquifère qu’à une modification de la charge d’eau salée.

L’utilisation

Le projet SIMBA a permis de dresser une carte des principaux résultats relatifs à l’évolution saisonnière du biseau salé, en mettant en évidence les secteurs les plus vulnérables à l’intrusion saline. Elle représente la limite d’extension de l’iso-salinité 20 pour différentes campagnes piézométriques, ce qui permet d’apprécier le rôle des conditions hydrologiques sur le déplacement du biseau salé selon les caractéristiques géométriques (pente du substratum). La méthode proposée, simple à mettre en oeuvre, peut être facilement réactualisée par les gestionnaires de la nappe en cas de besoin à partir d’informations piézométriques. La mise en place d’un suivi opérationnel (hauteur d’eau, conductivité, température) sur le long terme a également été proposée au gestionnaire de la nappe de la Crau, sur les secteurs de l’aquifère les plus vulnérables.

Ils en parlent

« Ce projet a permis de mieux comprendre la vulnérabilité de l’aquifère vis-à-vis des intrusions marines qui menacent la qualité des eaux douces prélevées, notamment pour satisfaire les besoins en eau potable. Un réseau de surveillance patrimonial de la salinité a été mis en service et les outils opérationnels qui ont été développés s’articulent avec les autres grands projets conduits par le syndicat. Les résultats obtenus par le BRGM constituent des supports à la décision indispensables pour les élus du territoire ».

David Villessèche, chargé de mission au SYMCRAU 

Localisation des secteurs identifiés pour la mise en place d’un observatoire de l’intrusion saline

LES PARTENAIRES

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34