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

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.

Les partenaires

• Maître d’ouvvrage : SYMCRAU
• Partenaires financiers : Agence de l’Eau Rhône-Méditerranée-Corse, Région Sud PACA