Projet

Epu-Karst a pour but d'étudier la vulnérabilité des ressources en eaux souterraines due à la pollution par les nitrates :

Trois constats et un projet

La CWEPSS, Sanifox et l'ISSEP, partenaires à l'initiative du projet, sont partis des constats suivants :

1. La majorité de l’eau potable en Région Wallonne est prélevée dans des aquifères carbonatés ;
2. Ces aquifères ont une bonne capacité de stockage car elles profitent de fissures interconnectées, mais cette capacité s’accompagne d’une haute vulnérabilité à cause d'une diffusion rapide ;
3. La concentration en nitrates fluctue fortement entre les pertes et les résurgences dans un système karstique : quels processus peuvent expliquer cette variation ?

Le projet Epu-Karst vise à mieux caractériser ces processus à l’œuvre dans la « boîte noire » qu’est le milieu souterrain calcaire, en analysant les eaux à l’entrée, à la sortie et à l'intérieur du karst directement.

Objectifs du projet

Le but d'Epu-Karst est de déterminer quels sont les variables déterminantes dans l’évolution de la concentration en nitrates dans les eaux traversant un aquifère karstique :

• Réaliser des investigations dans 5 systèmes karstiques en mobilisant un réseau de partenaires locaux ;
• Effectuer des prélèvements en surface et sous terre (grottes, puits, carrières souterraines, ...), dans différents types de milieux et avec des temps de transfert variés :
  • Eaux de surface et point de pertes,
  • Zones non saturées (infiltration, gours et percolation),
  • Rivières souterraines (circulation rapide et massive),
  • Regards sur la nappe ;
• Appliquer une analyse multivariée pour comparer la qualité des eaux entre ces systèmes en examinant les paramètres physico-chimiques, les saisonnalités, les débits et d'autres informations ;
• Aboutir à des mesures spécifiques et des recommandations favorables à la protection des eaux.

Méthodologies et analyses proposées

Contrôler le nitrate entre entrée et les sorties des systèmes karstiques consiste à :

• Caractériser la fluctuation des concentrations en NO3 lors du trajet souterrain de l’eau ;
• Comparer les variables physiques, chimiques et biologiques pouvant influencer le cycle de l’azote, avec les mesures in situ ;
• Différencier dans ces fluctuations amont/aval et entre systèmes les effets liés à :
  • La dilution,
  • La fixation temporaire de l’azote dans le milieu souterrain,
  • La dénitrification pouvant se produire en milieu (an)aérobie (rôle des bactéries).
• Vérifier si le temps de séjour de l’eau sous terre constitue bien la variable déterminante dans la modification de concentration en nitrate et comparer ce processus avec ceux qui se déroulent dans les sols ;
• Confronter ces variations avec la saisonnalité, la fluctuation d’un bassin à l’autre.

Paramètres analysés

Différents paramètres physico-chimiques sont analysés sur l'ensemble des sites de prélèvement :

• Température,
• Conductivité,
• Potentiel d'hydrogène,
• Oxygène dissous,
• Potentiel d'oxydoréduction,
• Nitrates,
• Nitrites,
• Ammonium.

De plus, des mesures de débit ou de hauteur d'eau sont réalisées pour tenter de différencier les processus de dilution, de fixation et de dénitrification.

Schéma d'échantillonnage

Choix des systèmes karstiques étudiés

Pour sélectionner les ensemble karstiques Epukarst, Epu-Karst a évalué les critères suivants :

• Possibilités d’échantillonnage sur et sous terre ;
• Diversité des pressions anthropiques et agricoles ;
• Diversité géologique et karstique ;
• Bonne connaissance hydrogéologique préalable ;
• Périmètres vulnérables et non vulnérables du point de vue du nitrate ;
• Relais de terrain pour les actions de sensibilisation ;
• Proximité et disponibilité de partenaires de terrain mobilisables.