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Bassin de stockage Fessenheim

De Wikhydro
Version du 27 avril 2015 à 09:10 par Natacha Roger (discuter | contributions)

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Cette campagne a été mise en place par le Commissariat Général au Développement Durable du ministère du développement durable et organisée par le Conservatoire des Sites Alsaciens et le BRGM sur la restauration des zones humides des iles du Rhin réalisées dans les aires lagunaires des mines de potasse d'Alsace et la mesure de salinité de la nappe d'Alsace dans le bassin de stockage de Fessenheim.


Intervenants :

Denis Ackermann - Vice président du Conservatoire des sites alsaciens.

Stéphane Urban - Hydrogéologue. Bureau de Recherche Géologiques et Minières.



WIKHYDRO - Bassin de stockage Fessenheim par Wikhydro


Réhabilitation écologique des anciens bassins de stockage des mines de potasse d'Alsace


bassin de stockage de fessenheim
Le Conservatoire des sites alsaciens (CSA)
ambitionne de réhabiliter une partie de l’île de Fessenheim afin d’y créer des zones humides dans une logique de préservation de la nature (réserve d’espèces menacées, aire de repos d’oiseaux migrateurs).
La mise en eau, à cet effet, des anciens bassins de stockage des Mines Domaniales de Potasse d’Alsace risque de provoquer une dissolution et un apport en chlorures supplémentaire dans la nappe phréatique. Cette contamination tardive s’ajoutant ainsi à la pollution historique. 

Du fait d’un colmatage insuffisant des bassins, une partie des saumures stockées avant leur déversement dans le Rhin s’est infiltrée dans le sol pour contaminer la nappe phréatique. Ces Bassins ont été utilisés par les MDPA de 1960 à 1970.
A la demande du CSA, le BRGM a effectué une campagne de mesures piézométriques et de qualité physico-chimique des eaux souterraines durant le premier semestre 2009 afin de caractériser un état initial de la nappe avant les travaux de mise en eaux des bassins.
Des mesures de niveau d’eau et de conductivité électrique ont été réalisées sur l’ensemble des piézomètres existants sur l’île de Fessenheim. La fréquence des mesures a été généralement hebdomadaire. La conductivité électrique constitue une mesure relativement simple pouvant être mise en relation avec la concentration en chlorures dans cette zone où elle constitue la pollution majeure. 

Au cours de la campagne de mesure, trois prélèvements ont été effectués pour l’analyse des éléments majeurs.
Les chroniques de suivi de la conductivité ainsi que les résultats des trois analyses montrent que l’impact actuel des contaminations en chlorures provenant des bassins ne peut être mis en évidence que sur quelques piézomètres. On peut estimer que l’ensemble des mesures correspond à des concentrations inférieures à 120 mg/l.
mine de potasse d alsace
Toutefois, ces quelques piézomètres ne reflètent qu’une partie réduite des impacts encore mesurables :
  • ils ne captent que la tranche très superficielle de la nappe phréatique (quelques mètres sous le niveau statique), alors que la contamination en chlorures atteint des niveaux plus profonds de la nappe,
  • ils se concentrent dans la partie Nord-Est des bassins, ne pouvant ainsi que fournir une indication de l’impact du bassin n° 4, c'est-à-dire le plus au nord.

L’interprétation des données piézométriques n’a pas permis de confirmer la direction d’écoulement globalement Sud / Nord à Sud-Ouest / Nord-Est généralement admise pour la région. Il apparaît plutôt que des variations d’écoulement très locales existent sur l’île de Fessenheim.

Les quelques piézomètres présentant des valeurs de conductivité électrique reliées à l’impact historique des bassins ne peuvent ainsi servir que d’indicateurs minimaux. Estimer l’état initial plus complètement demanderait d’abord d’identifier les directions d’écoulement sur l’île de Fessenheim. Ceci afin de déterminer les parties aval et amont des quatre bassins. Dans un deuxième temps un ou plusieurs piézomètres d’une profondeur de 30 m seraient nécessaires afin de caractériser au moins l’ensemble de la tranche superficiel de la nappe phréatique.



Contrôle et surveillance de la salure de la nappe dans le bassin potassique


Le contrôle de la salure de la nappe phréatique d'Alsace dans le département du Haut-Rhin est effectué dans le cadre de la Mission de Service Public du BRGM et cofinancé par la dotation du BRGM, l'Agence de l'eau Rhin-Meuse et les Mines Domaniales de Potasse d’Alsace (MDPA).
La source de cette pollution saline est essentiellement constituée par les terrils des MDPA, sur lesquels ont été déposés des résidus salés jusqu'à la fin des années 30. La dissolution du sel par les pluies et son infiltration dans la nappe sont à l'origine de la salinité des eaux souterraines.

Une stratégie de dépollution de la nappe a été initiée par les MDPA sous l'égide de la Commission Interservices de Contrôle des Rejets des MDPA. Après la mise en place de puits de fixation à l'aval direct des terrils (1975-1985), un programme de résorption des terrils les plus salés par dissolution accélérée a été engagé en 1989 et se poursuit actuellement. Des opérations d'étanchement végétalisation des terrils peu salés, non susceptibles de dissolution accélérée, sont soit en cours soit viennent d’être achevées. En 2008, les teneurs en chlorures ont été collectées sur 350 ouvrages (3 389 analyses de chlorures) captant la nappe à différentes profondeurs dans le bassin potassique, à l’amont (Puits du Langenzug en aval des terrils de l’Ochsenfeld) et à l’aval jusqu'à la hauteur de Colmar. Ces données proviennent des MDPA, de l’ARS, des producteurs d’eau potable et de la DREAL et intègrent 13 points d’eau (26 analyses) du réseau élargi suivis par le BRGM.

mesure de salinite de la nappe d alsace
outils de mesure de salinite
mesure de piezometrie

D’une manière générale, l’étendue des zone de concentrations en 2008 aussi bien pour l’aquifère supérieur qu’inférieur n’a que peu varié entre 2007 et 2008. On observe cependant à l’intérieur des classes de concentration retenues une tendance générale à la baisse. Les résultats des contrôles ont conduit à la cartographie interprétative des teneurs moyennes en chlorures dans les 40 premiers mètres de l'aquifère qui montre une amélioration des concentrations des chlorures depuis la mise en place de puits de fixation à l'aval direct des terrils (1975-1985). Dans la majorité des cas, les langues aval des secteurs traités s’améliorent. Cependant, des concentrations en chlorures importantes subsistent en aval immédiat des terrils.

Le bilan annuel des actions de dépollution entreprises a été dressé sur la base des données fournies par les MDPA. L’infiltration naturelle vers la nappe a été estimée pour l’année 2008 à 9 700 tonnes de chlorures. Elle ne provient plus que de trois terrils encore en cours de dépollution : Marie Louise, Amélie et Anna. La dissolution accélérée maîtrisée des 3 terrils restants atteint 118 900 tonnes pour l’année 2008, soit une dépollution nette hors infiltration naturelle de 109 200 tonnes de chlorures.

L’extraction par les pompages d’environ 116 000 tonnes de chlorures entraîne une dépollution nette (donc sans l’infiltration naturelle) de la nappe de 106 300 tonnes de chlorures.

Selon les estimations des MDPA basées sur une estimation de la quantité initiale de chlorures contenue dans la nappe, le tonnage estimé restant dans la nappe au 1er janvier 2009 s’est réduit à environ 129 800 tonnes. En reprenant l’estimation du tonnage au 1er janvier 2008, on obtient une réduction de tonnage de 93 200 tonnes de chlorures. Ce chiffre est à comparer avec celui de la dépollution nette de 106 300 tonnes.

On constate ainsi, comme déjà depuis quelques années, que la quantité de sel extraite de la nappe d’après les mesures de débit et de concentration sur les ouvrages de dépollution et de fixation est supérieure à la diminution du stock de sel estimé dans la nappe. L’origine de cette différence est encore imprécise : elle pourrait être due à une sous-estimation de l’infiltration naturelle et des quantités de sel présentes sous les terrils, mais aussi à un apport de sel d’origine naturelle non pris en compte dans les bilans, les deux hypothèses n’étant pas exclusives l’une de l’autre.

Le forage réalisé en 2009 en amont des captages EBE tend à confirmer la présence de sources naturelles profondes d’apport de chlorures avec des composantes chimiques distinctes. Les processus qui règlent les conditions de cet apport restent encore à déterminer.

D’une manière générale, il est apparu nécessaire de réaliser une nouvelle estimation de la salure présente dans les eaux souterraines afin d’obtenir un résultat reflétant le cubage de salure réel en 2008, quel que soit les processus de dépollution, d’infiltration ou d’apport naturel en jeu. On obtient ainsi un tonnage cumulé d'environ 300 000 tonnes de chlorures. Ce chiffre est à comparer avec l’estimation de 129 800 tonnes de chlorures issue de la soustraction année après année des résultats de la dépollution sur la base d’un premier calcul du volume initial de chlorures contenu dans la nappe.



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