Focus: Etat quantitatif des eaux souterraines

Actualisation : décembre 2015

L’état quantitatif des cinq masses d’eau souterraine est jugé bon et devrait le rester à l’horizon 2021. Dans le cas de la masse d’eau des Sables du Bruxellien, les prélèvements d’eau souterraine évoluent à la baisse et les changements climatiques pourraient influer positivement la recharge de la nappe. Néanmoins, les tendances de variation du niveau piézométrique en certains points de mesure ne suivent pas la tendance globale observée pour la majorité des sites de surveillance. Il existe donc un risque potentiel et des incertitudes sur l’atteinte dans les années à venir du bon état quantitatif de cette masse d’eau.

Objectif visé : l’atteinte du « bon état quantitatif »

Des objectifs environnementaux relatifs aux eaux souterraines présentes en Région bruxelloise ont été fixés en application de la directive et de l’ordonnance cadre eau (DCE et OCE), de la « directive-fille » relative à la protection des eaux souterraines (2006/118/CE) et de son arrêté de transposition. Ils concernent le « bon état quantitatif et chimique » des 5 masses d’eau souterraines en 2015 et d’ici 2021. Le bon état quantitatif correspond à une gestion durable de la ressource en eau compte tenu de l’évolution des prélèvements et de la recharge des aquifères.
La caractérisation du bon état se base principalement sur l’analyse de l’évolution des niveaux des nappes compte tenu des volumes captés. L’évolution de la pluviométrie et des surfaces imperméabilisées qui réduisent l’infiltration vers les nappes sont également des facteurs influant la recharge des nappes et donc l’état quantitatif des eaux souterraines.
Un modèle numérique de la masse d’eau des Sables du Bruxellien est disponible depuis fin 2015. Il va permettre de mieux appréhender l’évolution tendancielle de l’état quantitatif de cette nappe en testant les impacts de scénarios extrêmes de changement climatique et sa sensibilité vis-à-vis des captages.

Volumes d'eau prélevés

Une centaine de captages répartis dans les différentes masses d’eau sont soumis à autorisation. En 2013, 2,5 millions de m3 d’eau ont été prélevés dans les différentes nappes dont environ les trois quarts au niveau des captages de Vivaqua localisés au bois de la Cambre et en forêt de Soignes (masse d’eau des Sables du Bruxellien), qui sont destinés à la production d’eau potable (sachant qu’ils ne couvrent que 3% des besoins - voir « Approvisionnement et consommation d’eau de distribution »). Le quart restant est consacré à des usages industriels ou tertiaires. Le volume attribué au secteur de l’agriculture est négligeable étant donné que ce secteur est peu présent en Région bruxelloise.
Depuis 2003, on observe une tendance très nette à la diminution des volumes exploités soumis à autorisation et ce, pour toutes les masses d’eau et tous les usages. Cette baisse généralisée s’explique notamment par une diminution des prélèvements pour les besoins en eau potable entre 2003 et 2011 et par la tertiarisation de l’économie bruxelloise : les prélèvements à des fins industrielles diminuent sans cesse tant en nombre qu’en volume. La baisse également observée pour le secteur tertiaire malgré cette tertiarisation pourrait indiquer que le secteur tertiaire a de moins en moins recours au captage d’eau souterraine comme alternative à l’eau potable.
Les prévisions sont au statu quo ou à la baisse en ce qui concerne les prélèvements pour les secteurs industriels et tertiaires et à une stabilisation de la demande en eau potable par les ménages (voir « Consommation d’eau de distribution par les ménages »).
En plus de ces captages soumis à autorisation, des pompages temporaires sont effectués lors de chantiers pour rabattre la nappe et permettre la réalisation à sec des fondations de constructions ou lors de travaux d’assainissement de sols pollués. Des captages permanents sont également réalisés afin d’empêcher des inondations dans les infrastructures souterraines du métro, ou encore pour une utilisation hydrothermique de l’eau souterraine. Les eaux souterraines sollicitées sont celles des Sables du Bruxellien et des nappes du quaternaire. Les volumes concernés ne sont pas connus avec précision mais peuvent être importants.

Imperméabilisation des sols

L’étude relative à l’évolution de l’imperméabilisation des sols (IGEAT, 2006) avait mis en évidence un taux croissant de surfaces imperméabilisées en Région bruxelloise entre 1955 et 2006 : de 27% à 47%. Autant de surfaces qui limitent potentiellement l’infiltration vers la nappe phréatique. Compte tenu de l’urbanisation croissante de la Région, ce taux a dû et devrait continuer à augmenter. L’enjeu vis-à-vis de la préservation de l’alimentation des nappes est donc de compenser la perte de surfaces perméables par des ouvrages d’infiltration ou/et la préservation de zones d’infiltration naturelle. L’impact précis de la diminution de surfaces perméables sur l’alimentation des nappes n’est cependant pas encore quantifié à ce jour.

Quel impact du changement climatique sur le niveau des nappes ?

Lorsqu’on s’intéresse à l’influence du climat sur les eaux souterraines, on cible plus particulièrement la période jugée comme propice à la recharge des nappes. Selon deux études, cette période, dite de recharge efficace, s’étalerait de septembre-octobre à février-mars pour la Région de Bruxelles-Capitale (IRM, 2014 étude sur la modélisation du Bruxellien, 2015). Au printemps et en été, les précipitations s’infiltrent peu puisqu’elles servent à la croissance végétale.
Les cumuls mensuels de précipitations à Uccle pendant la période de recharge, entre septembre et mars, montrent depuis 1901 une forte variabilité interannuelle et une légère tendance à la hausse (environ +10%) (IRM, 2014). Néanmoins, en considérant des pas de temps plus courts, on observe une forte fluctuation des tendances.
Selon les scénarios climatiques relayés dans l’étude sur l’adaptation au changement climatique en Région bruxelloise (Factor-X, Ecores, TEC, 2012), les changements climatiques devraient se traduire par une modification du régime des précipitations, variable selon les saisons (des hivers plus humides mais, au contraire, des printemps et des étés moins pluvieux). L’infiltration efficace des précipitations ayant essentiellement lieu en hiver, les changements climatiques pourraient donc affecter positivement la recharge des nappes. Le modèle numérique de la masse d’eau devrait permettre de quantifier cet impact.

Surveillance de l’état quantitatif des eaux souterraines

Trois réseaux de surveillance assurent le suivi du niveau piézométrique des eaux souterraines : le premier vise les 5 masses d’eau souterraines définies en Région bruxelloise (qui comportait 48 points de mesures fin 2012), le second, les sédiments quaternaires et les nappes superficielles alluvionnaires (3 points de mesure) et le dernier est spécifique à la zone de protection des captages d’eau destinés à la consommation humaine (10 points de mesures).
La surveillance piézométrique s’est élargie depuis octobre 2012 à la mesure du débit de onze sources, émergences de la masse d’eau du Bruxellien.

Caractérisation de l'état quantitatif des eaux souterraines

Actuellement, compte tenu de l’évolution des niveaux piézométriques – disponibles pour certains sites de surveillance depuis plus de 25 ans -, les 5 masses d’eau souterraines sont considérées en bon état quantitatif. Elles le resteront probablement à l’horizon 2021 pour autant que les tendances liées aux prélèvements actuels et les apports d’eau alimentant les aquifères restent identiques.
Les 4 masses d’eau souterraines du Socle et du Crétacé, du Socle en zone d’alimentation, du Landénien et de l’Yprésien (Région des Collines) ont été déclarées comme devant atteindre le bon état quantitatif en 2021. En effet, le niveau de ces nappes a connu une tendance globale à la hausse depuis 1996 en différents sites (puis à la stabilisation depuis 2004 dans le cas de l’Yprésien (Région des Collines)) et la pression liée aux prélèvements ne cesse de diminuer.
En ce qui concerne la masse d’eau du Bruxellien, le bon état devrait pareillement être atteint en 2021. En revanche, plusieurs incertitudes pèsent sur l’évolution au-delà de cet horizon. En effet, les chroniques piézométriques montrent une forte variabilité temporelle et spatiale selon les points de mesures considérés. Cette variabilité est illustrée à la figure suivante.

Evolution du niveau piézométrique de la masse d’eau du Bruxellien en deux points de mesure (371 et 397)
Source : Bruxelles Environnement, 2015

Compte tenu de la relative faible profondeur de la nappe et de son caractère libre, le niveau piézométrique est directement influencé par les précipitations : le niveau oscille suivant les épisodes de recharge ou de vidange de la nappe. Mais ces fluctuations ne sont pas identiques ni synchrones selon les points de mesure. Comme illustré par les figures ci-dessus, le cycle peut être saisonnier (comme au point 371) ou pluriannuel (comme au point 397). Par ailleurs, en ce qui concerne les tendances pluriannuelles, les inversions de tendance n’interviennent pas forcément à la même date et les évolutions observées ne vont pas nécessairement dans le même sens (la tendance pluriannuelle récente depuis 2007 est globalement à la baisse au point 397 mais à la hausse au point 371).
Plusieurs facteurs potentiels peuvent être avancés pour expliquer cette variabilité constatée au niveau de la masse d’eau du Bruxellien : l’environnement du site de mesure (urbanisation, microclimat, etc.), sa localisation par rapport aux limites de l’aquifère, la profondeur de la nappe au droit du point de mesure, l’impact de pompages situés en Région bruxelloise et/ou flamande, l’effet tamponnant des captages destinés à la production d’eau potable du Bois de la Cambre et de la Forêt de Soignes, la lithologie des formations géologiques de la zone non saturée traversées par les eaux d’infiltration... Néanmoins, il est difficile d’interpréter la part de ces facteurs et l’évolution future des niveaux sans analyse complémentaire. Le modèle numérique de la masse d’eau devrait apporter à cet égard de précieux éléments de réponse.