Eaux souterraines

Réserves d’eau douce par excellence, les nappes fournissent de l’eau potable, de l’eau pour irriguer les cultures ou alimentent les cours d’eau à leur source ou au fil de leur cours. Parfois composées d’eau saumâtre ou salée, elles peuvent alors alimenter les bassins d’aquaculture.

Le département de la Vendée se situe à la fois sur le Massif Armoricain (Nord et Centre) et sur le Bassin Aquitain (Sud et Ouest).

Son sous-sol est donc constitué de terrains :

• essentiellement granitiques et schisteux au Nord et au Centre (terrains dits de « socle » ancien ↔ bocage)
• sédimentaires essentiellement carbonatés au Sud (Marais Poitevin) et à l’Ouest (Marais Breton).

Les roches granitiques et schisteuses sont relativement massives et l’eau y est peu abondante. On en trouve néanmoins dans les fractures profondes ainsi que dans les horizons supérieurs altérés. L’ensemble de ces eaux souterraines est généralement désigné en Vendée sous le nom de « nappe de socle ».

Les roches calcaires sont beaucoup plus « riches » en eau, celle-ci étant en particulier présente dans les nombreuses fissures existant dans ce type de roche (fissures originelles et fissures engendrées par la dissolution de la roche). Dans la plaine Sud-Vendéenne, on trouve notamment la nappe du Dogger et celle du Lias.

Les enjeux : amélioration de la qualité de la ressource en eau, mais aussi et surtout de la gestion quantitative.

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Le contexte hydrogéologique vendéen

Consulter la carte géologique simplifiée de la Vendée.

Les nappes du Marais Breton et de Noirmoutier

Le Marais Breton constitue une vaste dépression liée à un effondrement local du socle hercynien. A partir de l’ère secondaire, cette dépression s’est peu à peu comblée par le dépôt de sédiments d’origine marine. Consulter le profil géologique.

Plusieurs couches de roches sédimentaires différentes se succèdent. Il s’agit le plus souvent de sables, d’argiles, de calcaires ou de grès. Parmi ces horizons, certains présentent la caractéristique de pouvoir contenir de l’eau (on dit alors qu’ils sont aquifères).

Deux formations aquifères peuvent en l’occurrence être identifiées dans le sous-sol du Marais Breton : les calcaires gréseux du Lutétien et les sables cuisiens.

La nappe comprise dans les formations lutétiennes (calcaires et grès) revêt un intérêt tout particulier puisqu’il s’agit d’une nappe d’eau salée.

Généralement captive (ce terme signifie que la nappe est comprimée sous une formation imperméable, laquelle assure en même temps sa protection contre d’éventuelles pollutions superficielles) sous une couche d’argiles quaternaires (« le Bri ») d’épaisseur variable (jusqu’à 20 m), cette nappe se trouve principalement sous la frange littorale du Marais Breton, à une faible profondeur du sol (niveau de la nappe situé entre 1 et 3 mètres en dessous de la cote du terrain naturel).

Les nappes du Sud Vendée

Le sous-sol du Sud-Vendée est constitué de formations sédimentaires appartenant à la terminaison septentrionale du Bassin Aquitain. Il s’agit en fait d’une succession de terrains plutôt imperméables (marnes, argiles) et de terrains plus perméables (calcaires) susceptibles de contenir de l’eau : formations aquifères (ou nappes).

Trois nappes sont ainsi identifiées dans le Sud-Vendée :

Nappe du Dogger

Elle est contenue dans les séries calcaires du Jurassique moyen. Dans la plaine de Luçon-Fontenay, une zone réservoir de 1 à 2 km de largeur a été mise en évidence en bordure du Marais Poitevin, avec une partie en nappe captive sous le « bri » flandrien. L’ensemble de la plaine calcaire constitue son bassin d’alimentation, soit près de 500 Km². Seule la zone réservoir est exploitable avec des débits variables selon la fracturation de la roche, mais pouvant atteindre des débits importants (jusqu’à 300 m3/h). En période de hautes eaux, cette nappe déborde par surverse sur le marais mouillé du Marais Poitevin.

Nappe du Lias inférieur

Située dans les calcaires karstifiés⁽¹⁾ de l’Hettangien, cette nappe est captive sous les marnes du Lias supérieur. La productivité aquifère ponctuelle peut varier dans des proportions importantes (1 à 200 m3/h) selon le degré de karstification des calcaires et la structure du réservoir.

1 Karst : formation résultant de la dissolution du calcaire par l’eau, engendrant des vides dans la roche (grottes, « rivières » souterraines, gouffres).

Nappe de l’Infralias

Localement, un horizon de sables et grès infraliasiques peut fournir un débit exploitable de 10 à 60 m3/h. L’étendue de ce réservoir est limitée à une bande Nord-ouest / Sud-est large de 1 à 2 km entre Auzay et l’Hermenault.

L’exploitation des eaux souterraines :

Irrigation

C’est de loin l’utilisation la plus importante des eaux souterraines dans le Département de la Vendée, notamment dans le Sud du département. Près de 600 forages d’exploitation ont été réalisés depuis 1973 dans la plaine de Luçon-Fontenay, sollicitant les nappes de Dogger et du Lias inférieur.

Dans le socle ancien, une cinquantaine de forages servent à l’irrigation et sont associés à des retenues collinaires.

La surface totale irriguée à partir de forages approche les 15 000 hectares et représente un volume exploité annuellement d’environ 35 millions de mètres cubes (dont 25 millions de mètres cubes pour les nappes du Sud-Vendée).

Alimentation en eau potable

L’alimentation en eau potable à partir des eaux souterraines représente moins de 10% du volume distribué dans le Département, l’essentiel des adductions étant basé sur les barrages réservoirs.

La nappe du Dogger est exploitée par la Ville de Fontenay-le-Comte (captage du Gros Noyer), et par le Syndicat des Sources de l’Arkanson à Thouarsais-Bouildroux.

Quant à la nappe du Lias inférieur, elle est captée par forage à Luçon (Sainte-Germaine), à Saint-Martin-des-Fontaines et à Lesson sur la commune de Benet.

De même, des forages et des puits exploitent les eaux du socle granitique à Pouzauges, la Pommeraie-sur-Sèvre, Saint-Michel-Mont-Mercure, Saint-Mars-la-Réorthe et Fondebert sur la commune de la Tardière.

Dans la partie nord ouest du département, deux captages AEP exploitent les nappes sédimentaires, les calcaires Eocènes pour le captage de Challans et un aquifère multicouche (Sables du sénonien, calcaires du Cénomanien…) sur le captage de Villeneuve à Commequiers.

Aquaculture

La découverte d’eau souterraine salée à température constante (14°C) dans l’Ile de Noirmoutier et le Marais Breton a permis des développements intéressants dans le domaine de l’aquaculture, en particulier pour la production de plancton végétal destiné à la nourriture des coquillages.

D’ores et déjà, des forages réalisés chez des professionnels leur permettent une telle production, en particulier à Bouin et à Beauvoir-sur-Mer.

Le niveau de ces nappes salées dépend des niveaux d’eau océaniques de la Baie de Bourgneuf (pour la nappe du Marais Breton) et des prélèvements réalisés pour la pisciculture sur Noirmoutier (ce facteur étant largement prédominant sur la pluviométrie).

Alimentation de plans d’eau touristiques

Grâce aux eaux souterraines, des plans d’eau à usage touristique ont pu être créés dans le Département. Le plus important est celui de Luçon (40 ha) alimenté par un forage exploitant la nappe du Dogger à 450 m3/h. Les autres plans d’eau sont inférieurs à 1 ha.

Alimentation des pompes à chaleur

A la faveur du contexte des économies d’énergies, la géothermie basse température est remise en valeur. Il existe maintenant, dans le Département, de nombreuses pompes à chaleur eau-eau, pour le chauffage des bâtiments publics ou privés. Tous les forages captent les eaux souterraines, dont la caractéristique essentielle est la température constante.

Elimination des effluents traités

Sur le littoral du Marais Breton, des forages d’injection réalisés dans la nappe salée de l’Eocène à Saint-Hilaire-de-Riez et à Notre-Dame-de-Monts ont permis, sans conséquence notable sur l’environnement, l’élimination efficace des effluents issus du traitement des eaux usées par les stations d’épuration.

Alimentation des marais

Récemment, de grandes réserves d’eau ont été mises en service dans la plaine du Sud Vendée, celles-ci sont alimentées principalement par les pompages effectués dans la nappe du Dogger. Le volume exploitable des réserves se substitue, en période d’étiage, aux prélèvements dans le milieu naturel (nappes et cours d’eau). Le programme le plus important de création de réserves (depuis 2006 : 2.4 Mm³) concerne le bassin des Autises.

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L’état qualitatif et quantitatif des eaux souterraines en Vendée

Les principaux usages des eaux souterraines de Vendée sont l’irrigation, la production d’eau potable, les usages domestiques pour les eaux douces et l’aquaculture pour les eaux souterraines salées (Marais breton). Cependant, il ne faut pas oublier l’importance du rôle des nappes dans le soutien des débits d’étiage des cours d’eau.

Pour définir et évaluer l’état des eaux souterraines, la Directive Cadre sur l’Eau (DCE) considère deux notions :

• l’état quantitatif qui se décline en deux classes d’état : bon ou médiocre. Cette évaluation reflète le degré d’incidence des captages sur une masse d’eau souterraine.
• L’état chimique, destiné à vérifier le respect des normes de qualité ou valeurs seuils fixées par des directives européennes ou par les états membres selon les substances. Là-encore, seules deux classes d’état sont prévues : respect ou non respect.

L’état de la masse d’eau est déterminé par la plus mauvaise valeur de son état quantitatif et de son état chimique.

La DCE fixe pour objectif un bon état chimique et quantitatif des eaux souterraines pour 2015.

Plus d’éléments sont disponibles sur la fiche Evaluation de la qualité des eaux souterraines.

Le suivi des nappes du Marais Breton et de Noirmoutier

La nappe des calcaires gréseux et dolomitiques du Lutétien est suivie par le Service de l’Eau du Conseil Général depuis 1993. Ce suivi porte d’une part sur la qualité physico-chimique de la nappe (trois campagnes annuelles d’analyses sur quatre points répartis entre le Port des Brochets et le Gois). D’autre part, un suivi piézométrique (étude du niveau de la nappe) en continu est effectué sur six ouvrages de mesure (ou piézomètres) équipés d’enregistreurs numériques de niveau d’eau. Les piézomètres sont essentiellement situés le long de la côte (quatre ouvrages) dans le secteur où sont localisés les principaux prélèvements actuels et également à l’intérieur des terres (deux ouvrages), de part et d’autre du bourg de Bouin.

Les nappes salées sous les secteurs de Noirmoutier et du Marais Breton jouent un rôle prépondérant dans le cadre de nombreuses activités aquacoles. Elles sont suivies depuis plusieurs années grâce à un réseau d’observation piézométrique et qualitatif.

D’un point de vue piézométrique, le niveau de ces nappes salées dépend des niveaux d’eau océaniques de la Baie de Bourgneuf (pour la nappe du Marais Breton) et des prélèvements réalisés pour la pisciculture sur Noirmoutier (ce facteur étant largement prédominant sur la pluviométrie).

Sur le plan de la qualité, les résultats des analyses pratiquées sont satisfaisants puisque les eaux sont faiblement chargées, voire exemptes de nitrates (< 1 mg/l), de pesticides et de métaux lourds. Leur particularité réside donc dans leurs fortes salinités, teneurs en fer et manganèse.

Le suivi des nappes du Sud Vendée

Comme le montre l’observation des niveaux de nappe du secteur de Pouillé / Mouzeuil-St-Martin (secteur où la concentration de forages exploitant la nappe du Lias inférieur est la plus importante), l’exploitation de la nappe engendre une dépression piézométrique importante en période d’étiage (avec un seuil hydraulique et des gradients décroissants vers le Sud-ouest). Cette dépression s’annule avec la recharge de la nappe pendant les mois d’hiver (gradients homogènes).

Cette dépression piézométrique est susceptible d’entraîner une déconnection des sources de bordure qui alimentent le marais, et parfois une inversion d’écoulement au niveau de ces sources.

Des remontées d’eaux saumâtres ou salées, contenues dans la partie sud de la nappe (en bordure de la baie de l’Aiguillon, mais sans lien avec celle-ci, l’eau salée présente ayant été piégée dans des temps géologiques plus anciens) ont même été observées sur certaines communes en bordure de plaine (Sainte-Gemme-la-Plaine, Velluire, Doix, Longeville-sur-Mer). Le protocole mis en place en 1992 (voir rubrique ci-dessous) a néanmoins permis de maîtriser cette remontée du biseau salé.

Des désordres plus locaux, liés à une exploitation intensive de la nappe, ont également été observés.

Ainsi, en bordure de la rivière Smagne, dans certains secteurs de la nappe semi captive du Lias inférieur, l’exploitation de la nappe entraîne une dépression piézométrique prononcée. Compte tenu de l’importante fracturation des calcaires, de la mise en charge par la rivière et de cette dépression piézométrique, la faible couverture argileuse constituant le fond étanche de la rivière peut céder.

Dans certains secteurs de bordure du marais mouillé, le cas est similaire avec la dépression piézométrique de la nappe du Dogger sous-jacente (voir photo ci-contre –Aziré septembre 2003).
(« Bulletin de suivi des ressources en eau en Vendée »)

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La gestion des nappes vendéennes :

Les multiples usages de l’eau souterraine d’une part et les enjeux sur la santé publique, l’économie et l’environnement d’autre part confirment tout l’intérêt que le département doit porter à cette ressource patrimoniale dont chacun est responsable.

Comme l’ont montré les sécheresses de 1990, 1991, ou plus récemment de 2003 et 2005, les nappes ne sont pas inépuisables.

Par ailleurs, certains aquifères sont d’étendue limitée ou bien encore sont exploités pour leurs caractéristiques physico-chimiques très particulières (ex. : Marais Breton) et dont le maintien de l’équilibre entre apports et prélèvements est donc nécessaire.

Plusieurs réponses ont donc été apportées au niveau réglementaire pour gérer les nappes.

L'Union européenne met en place un cadre de prévention et de contrôle de la pollution des eaux souterraines, y compris des mesures d'évaluation de l'état chimique des eaux et des mesures visant à réduire la présence de polluants.

Pour plus d’éléments sur les mesures réglementaires prises au niveau européen pour améliorer la qualité de l’eau, consulter le document « Mesures réglementaires européennes ».

Au niveau de notre département, les actions mises en œuvre sont les suivantes :

Les accords-cadres

Le premier niveau de gestion qui répond aux situations climatiques exceptionnelles (sécheresses) est la systématisation des accords-cadres suite à la sécheresse de 2003. Il s’agit d’arrêtés préfectoraux pris chaque année qui permettent d’anticiper et éviter dans la mesure du possible de mettre en péril les usages prioritaires comme l’alimentation en eau potable.

Pour cela, des seuils d’alerte et de crise sont instaurés au-delà desquels des mesures de restrictions sont prises pour limiter les prélèvements dans les nappes.

Ces arrêtés, qui encadrent la gestion des nappes, concernent tous les prélèvements d’eau, que ce soit dans les rivières, les plans d’eau ou les nappes elles-mêmes.

En Vendée, l’accord-cadre prévoit des règles de gestion sur cinq secteurs distincts :

• nappe du socle,
• nappe Sud-Vendée,
• nappe sédimentaire Ouest,
• nappe sédimentaire Est,
• nappe d’eau douce de l’île d’Yeu.

Consulter l’accord-cadre sur le site de la Préfecture.

Les protocoles de gestion des nappes

Sur certains secteurs, le déséquilibre entre les prélèvements et la ressource est chronique et identifié de longue date.

C’est le cas des nappes du Sud-Vendée et de Noirmoutier.

Pour le Sud Vendée, depuis 1992, un protocole de gestion permet de fixer chaque année les quantités d’eau prélevables en période estivale dans les nappes du Sud-Vendée pour l’irrigation, dans le respect de l’environnement et des autres usages faits de la ressource. Les volumes sont dans un premier temps définis par grands secteurs (secteur Lay, secteur Vendée et secteur Autise), puis ventilés localement entre exploitants.

Signé par le Préfet, le Président du Conseil Général et les représentants du monde agricole vendéen, ce protocole est contrôlé par la Police de l’Eau, service de l’Etat, sur la base des informations livrées par les irrigants et du suivi des nappes réalisé par le service Eau du Conseil Général.

L’irrigation de printemps étant de plus en plus importante, il a été proposé en 2005 d’intégrer dans le protocole les volumes prélevés entre le 15 avril et le 1er juin (le protocole est donc désormais applicable du 15 avril au 15 septembre).

Par ailleurs, des cotes d’alerte, à partir desquelles des limitations sont appliquées sur les prélèvements, ont également été introduites dans le protocole 2005 sur chacun des secteurs concernés.

Ce protocole a également évolué en 2007 pour intégrer la création de retenues de substitution sur le secteur des Autises. Désormais, tous les prélèvements pour irrigation de ce secteur sont soumis aux mêmes règles (prélèvement en nappe, dans les retenues ...) et les cotes d’alerte ont été remontées.

Enfin, ce protocole est en constante évolution pour renforcer la protection des milieux aquatiques. Ainsi, la dernière évolution date de 2008 avec une diminution des volumes autorisés sur les secteurs du Lay et de la Vendée.

Pour le secteur de Noirmoutier, l’accroissement des prélèvements en nappe salée pour l’élevage de poissons a entrainé, dans les années 1990, des abaissements significatifs de la nappe et des affaissements localisés de la couverture argileuse.

De ce fait, depuis 2001, un protocole instaure trois secteurs de gestion distincts.

Sur le secteur A, où sont installées les fermes aquacoles, un débit horaire maximum, un volume annuel et une cote piézométrique maximale sont fixés afin d’éviter toute surexploitation et donc tous désordres géotechniques.

Les autres secteurs, B et C, sont sous surveillance grâce à l’enregistrement des données d’exploitation (durée pompage, volume journalier ...).

En rubrique documentation ou en cliquant sur les liens suivants, vous pouvez consulter le protocole pour le secteur des Autises et le protocole pour les secteurs du Lay et de la Vendée, ainsi que la carte des secteurs liés au protocole.

Le classement en Zone de Répartition des Eaux

Une zone de répartition des eaux (ZRE) se caractérise par une insuffisance chronique des ressources par rapport aux besoins. Ce classement permet une gestion plus fine des nouvelles demandes de prélèvement et indique la nécessité d’un retour à l’équilibre.

Deux bassins en Vendée ont été classés en ZRE par décret en Conseil d’Etat (n° 94-354 du 29 avril 1994). Il s’agit du Lay et de la Sèvre Niortaise (qui intègrent le territoire des SAGE Sèvre Niortaise et Marais Poitevin et celui de la Vendée). Ce classement a été complété en 2003 par décret 2003-869, avec l’intégration de la nappe des calcaires et grès Lutéciens de l’île de Noirmoutier (consulter la carte).

Pour ces zones, les volumes prélevables devraient être définis au début de l’année 2010, à la demande du MEEDDAT, et en tout état de cause avant le 1er janvier 2011 puisque le renouvellement des autorisations temporaires ne sera alors plus possible (articles R.214-23 et 24 du code de l’environnement).

Désormais, le classement en ZRE est à l’initiative du Préfet coordonnateur de bassin. La révision des ZRE et leur extension est donc examinée dans le cadre de la révision du SDAGE.

Les SDAGE et SAGE

Localement, les règles de gestion des nappes peuvent être renforcées par les documents de planification que sont les SDAGE et SAGE.

Actuellement, des nouvelles règles de gestion ont ainsi été adoptées sur les nappes du Sud-Vendée, aussi bien dans le SDAGE Loire-Bretagne que dans les SAGE Lay, Vendée, Sèvre Niortaise et Marais Poitevin. Il s’agit notamment de la réduction des volumes de printemps et d’été.

Par ailleurs, le SDAGE a introduit une nouvelle classification avec les bassins nécessitant une protection renforcée à l’étiage dans lesquels les prélèvements entre le 1 avril et le 30 octobre sont plafonnés à leur niveau actuel (en dehors de ceux destinés à l’alimentation en eau potable). En Vendée, les bassins de Vie-Jaunay, Auzance-Vertonne et Grand Lieu sont concernés par ce classement.

En ce qui concerne la protection des eaux souterraines destinées à l’alimentation en eau potable, des mesures particulières sont prises. Vous pouvez les consulter dans notre rubrique Eaux domestiques – Eau potable.