Eaux souterraines : qualité, quantité et modélisation

Cinq masses d'eau souterraine

La Région bruxelloise compte 5 masses d’eau souterraine. Toutes appartiennent à des aquifères transfrontaliers du bassin hydrographique de l’Escaut.

Les 5 masses d'eau souterraine bruxelloise

Source : Bruxelles Environnement

• Les deux premières masses d’eau souterraines rencontrées depuis la surface (et donc les plus récentes) datent de l’ère du Cénozoïque, de la série/époque de l’Eocène. Il s’agit du « système nord-ouest des sables du Bruxellien et de Tielt » (20 km²) ainsi que des « Sables du Bruxellien » (90 km²). La première est libre mais localement captive ; la seconde libre. Ensemble, ces masses d’eau font partie du « système phréatique » bruxellois.
• La masse d’eau intermédiaire date également de l’ère du Cénozoïque mais de la série/époque du Paléocène. Il s’agit des « Sables du Landénien » (162 km²). Cette masse d’eau est captive.
• Les deux masses d’eau souterraines les plus profondes (et donc les plus anciennes) datent de l’ère du Paléozoïque, des séries/époques du Cambrien et du Mésozoïque, de la série/époque du Crétacé. Il s’agit du « Système du Socle et des Craies du Crétacé » (111 km²) et du « Socle » (51 km²). Ces deux masses d’eau sont captives.

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 2014/80/CE) et de leurs arrêtés de transposition. Ils concernent le « bon état quantitatif et chimique » des 5 masses d’eau souterraines, qui est évalué tous les 6 ans.

Etat chimique des eaux souterraines

Indicateur – Actualisation : juillet 2026

4 des 5 masses d’eau souterraine de la Région bruxelloise atteignent le « bon état chimique » en 2024. Mais l’une d’entre elles, le Socle, risque de basculer en « état médiocre » en 2033 à cause de la hausse des teneurs en ammonium. La masse d’eau des Sables du Bruxellien est classée en état chimique médiocre en raison de sa contamination par des nitrates mais elle ne le serait plus en 2033 selon les projections. Moins profonde et en lien plus direct avec les activités humaines, elle présente également des contaminations locales significatives en tétrachloroéthylène, en certains pesticides, en ammonium, en chlorures, en phosphore et en sulfates. Bonne nouvelle : les teneurs en nitrates et en pesticides régressent.

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

Les 5 masses d’eau souterraine bruxelloises sont tenus d’atteindre le « bon état quantitatif et chimique », qui est évalué tous les 6 ans (voir introduction). L’atteinte du « bon état chimique » implique le respect d’objectifs environnementaux de qualité (concentrations maximales de certains polluants à ne pas dépasser) :

• des normes de qualité pour les nitrates et les pesticides (substances actives et certains produits de dégradation, aussi appelés métabolites, dits pertinents) ;
• et des valeurs seuils établies pour une liste de polluants fixée au niveau européen et pour des polluants estimés à risque pour les eaux souterraines bruxelloises. Celles-ci sont fixées par masse d’eau en fonction des usages de l’eau notamment. En Région bruxelloise, ces usages sont principalement l’alimentation en eau potable, l’utilisation par des activités industrielles ou par le secteur tertiaire.

L’état chimique présenté dans cette fiche se base sur l’année de référence 2024. Il ne tient pas compte des révisions liées à la directive modificative de 2026 (voir encadré ci-dessous). La liste complète des objectifs de qualité en vigueur figure dans la fiche méthodologique ainsi que dans la fiche documentée n°4.

Des polluants… présents naturellement dans les aquifères

Lors de son infiltration à travers les formations géologiques du sous-sol puis lors de son stockage dans l’aquifère, l’eau souterraine peut sous certaines conditions s’enrichir naturellement en éléments chimiques (métaux, métalloïdes, minéraux et molécules organiques). Cet enrichissement naturel se traduit par la présence de concentrations de référence pour les éléments concernés, aussi appelées « fond géochimique ». Il peut parfois s’agir de polluants indésirables voire nocifs pour la santé humaine, rendant l’eau impropre à certains usages sans traitement préalable.

Il est important d’en tenir compte lors de la détermination des objectifs de qualité. Des études menées en 2018 et 2019 pour identifier la présence de fonds géochimiques dans les eaux souterraines bruxelloises ont révélé l’existence d’un fond géochimique élevé pour trois éléments dans les deux masses d’eau du Système du Socle et des craies du Crétacé et des sables du Landénien (ULg, 2018 et 2019) :

• en chlorures (Cl^-). Polluant à risque, sa valeur seuilValeur à partir de laquelle des actions sont entreprises. a été majorée pour ces deux masses d’eau. Les chlorures peuvent affecter les usages de l’eau industriels car ils sont susceptibles de corroder les infrastructures.
• en fer (Fe) et en manganèse (Mn). Ces deux éléments métalliques ne sont toutefois pas considérés comme des polluants à risque pour les eaux souterraines. Mais ils peuvent générer des désagréments pour certains usages entraînant la coloration de l’eau et la formation de précipités indésirables au sein des installations d’exploitation de l’eau.

Malgré la prise en compte de ce fond géochimique, les deux masses d’eau précitées présentent un dépassement ponctuel pour les chlorures en 2024. De plus, pour la masse d’eau du Système du Socle et des craies du Crétacé, une tendance à la hausse significative a été mise en évidence pour ce paramètre, sans compromettre toutefois l’atteinte du bon état en 2033.

4 masses d'eaux souterraines en « bon état chimique »

Quatre des cinq masses d’eau bruxelloises ont été évaluées en « bon état chimique » sur base des résultats de surveillance de 2024 :

• Le Système du Socle et des craies du Crétacé,
• Le Socle,
• Les Sables du Landénien
• Le système Nord-Ouest des sables du Bruxellien et de Tielt.

La masse d’eau des Sables du Bruxellien, présente à plus faible profondeur dans le sous-sol et plus exposée à la pollution de surface, demeure en « état chimique médiocre » en raison de sa contamination par les nitrates.

Les perspectives à l’horizon 2033 sont contrastées :

• Les Sables du Bruxellien atteindraient pour la première fois le bon état, grâce à l’évolution à la baisse des teneurs en nitrates. Mais le tétrachloroéthylène est à surveiller de près car sa concentration tend à augmenter localement de manière significative et durable.
• Le Socle serait déclassé en état médiocre en raison du dépassement local de l’objectif de qualité pour l’ammonium.

Etat chimique des 5 masses d’eau souterraine bruxelloises (2024) et tendances identifiées

Source : Bruxelles Environnement, 2026

Les nitrates : la bête noire de la masse d’eau des Sables du Bruxellien

La contamination des Sables du Bruxellien par les nitrates n’est pas nouvelle : ce paramètre est responsable du classement de cette masse d’eau en état médiocre depuis le début de la surveillance de la qualité des eaux.

La concentration moyenne à l’échelle de la masse d’eau s’élève à 38 mg/l en 2024, sachant que la norme est de 50 mg/l. L’état de contamination est très variable selon les sites de surveillance, allant de teneurs inférieures à la limite de quantification (<0,9 mg/l) jusqu’à 110 mg/l en 2024. Près d’un site sur trois (31% des sites de mesure qui servent à caractériser l’état chimique de la masse d’eau) dépasse la norme.

• Les dépassements s’observent essentiellement au centre de la Région, dans des zones très urbanisées.
• A l’inverse, les concentrations faibles en nitrates sont relevées dans la zone sud-est de la masse d’eau correspondant à la Forêt de Soignes, peu soumise à des pressions anthropiques.
• Des concentrations intermédiaires sont mesurées au sud-ouest de la masse d’eau, à Uccle, où l’urbanisation est faible.

Concentration moyenne en nitrates dans les Sables du Bruxellien en 2024

Source : Bruxelles Environnement, 2026, sur base des résultats d’analyse sur l’ensemble des sites

Des concentrations en nitrates en diminution

Toutefois, la qualité d’eau des Sables du Bruxellien vis-à-vis des nitrates s’améliore, tant et si bien que le bon état chimique devrait être atteint en 2033. En effet :

• La concentration moyenne à l’échelle de la masse d’eau a diminué de 41,7 mg/l à 37,8 mg/l entre 2018 et 2024.
• Le pourcentage de sites de surveillance excédant la norme est passé de 47% à 31% dans le même temps.
• Les tendances des concentrations aux différents sites de surveillance sur la période 2009-2024 évoluent significativement à la baisse, excepté en 3 sites parmi les moins contaminés (< 25 mg/l), situés dans le sud, sud-est, où une hausse significative est enregistrée.

Cette évolution favorable récente découlerait des mesures prises en matière d’assainissementTraitement de la pollution affectant un site (sol, eau) afin de le remettre dans son état initial ou du moins atteindre des valeurs fixées légalement. (dont la rénovation partielle du réseau d’égouts et son extension) mais aussi des conditions climatiques :

• Les périodes de sécheresseLa sécheresse est un phénomène naturel où la disponibilité de l'eau diminue en raison du manque de précipitations, ce qui - à terme - peut engendrer une pénurie d’eau. A ne pas confondre avec ‘vague de chaleur’ et ‘canicule’ même si celles-ci ont un impact sur les disponibilités en eau (augmentation de la demande). des années 2017-2020 ont probablement limité le lessivage des nitrates,
• Les précipitations abondantes de 2021, 2023 et 2024 ont au contraire favorisé leur lessivage mais ont aussi pu localement diluer les concentrations.

Les teneurs en nitrates dans les Sables du Bruxellien baissent significativement

Source : Bruxelles Environnement, 2026 – concentration moyenne sur base de l’indice du Tau de Kendall sur la période 2009-2024 – voir fiche méthodologique pour la caractérisation des tendances

D’où proviennent ces nitrates ?

L’origine de la contamination en nitrates de la masse d’eau des sables du Bruxellien a été identifiée grâce à des analyses isotopiques de l’azote et de l’oxygène effectuées entre 2009 et 2015 (UCL, 2013 et 2018). L’examen des isotopes permet de discriminer les sources majeures d’émission des nitrates, en chaque site de mesure et à l’échelle de la masse d’eau. Il en ressort trois principales sources de contamination et une quatrième, mineure :

Sources majeures d’émission des nitrates dans les Sables du Bruxellien

Source : UCL, 2013 et 2018

• Les engrais azotés, dont la contribution totale à l’échelle de la masse d’eau s’élèverait à 35% (en rose et saumon sur la figure). La fertilisation urbaine des jardins privés par les ménages et celle des espaces verts publics ou des terrains de sport aurait ainsi un impact majeur sur cette contamination, surtout au sud-est de la Région. La fertilisation agricole en Région flamande en amont de la masse d’eau aurait, elle aussi, des répercussions sur les concentrations en nitrates relevées au sud de la Région bruxelloise.
   
• Les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. domestiques (en gris). Cette contribution est estimée à 31% à l’échelle de la masse d’eau et atteint près de 50% pour les stations proches de zones fortement urbanisées. Ces eaux usées sont principalement issues des pertes du réseau d’égouttage jugé vétuste à certains endroits : selon l’inventaire dressé par Vivaqua, 17% des tronçons d’égouts sur les 1.100 km inspectés étaient considérés comme fortement dégradés fin 2019 (et 11% fin 2024). Dans une moindre mesure, elles proviennent de l’absence de réseau d’égouttage dans certaines rues, voire de l’existence de puits perdus dans certains quartiers, surtout au sud et au sud-ouest de la masse d’eau.
   
• La décomposition (ou minéralisation) de la matière organique par les micro-organismes du sol (en marron). Son impact est relativement homogène sur toute la zone d’étude et estimée à 27% de la contamination à l’échelle de la masse d’eau. Dans les espaces verts, et en particulier en Forêt de Soignes, il s’agit d’un processus naturel qui n’est pas assimilé à une pollution de l’eau. En zone urbaine, la minéralisation de sols organiques peut survenir après leur remaniement lors de travaux d’urbanisation.
   
• Les dépôts atmosphériques (en bleu), avec la plus faible contribution (7% à l’échelle de la masse d’eau). Cette part est néanmoins supérieure en Forêt de Soignes, au sud-est de la masse d’eau, peut-être en lien avec des précipitations plus abondantes.

Pour réduire les concentrations en nitrates dans la masse d’eau des Sables du Bruxellien, le 4^ème plan de gestion de l’eau prévoit :

• De poursuivre la rénovation et l’extension du réseau d’assainissementTraitement de la pollution affectant un site (sol, eau) afin de le remettre dans son état initial ou du moins atteindre des valeurs fixées légalement. pour réduire l’exfiltration des eaux usées vers les eaux souterraines. Les travaux de rénovation seront faits en priorité dans les fonds de vallée, là où la masse d’eau est la plus vulnérable, et à proximité des zones sensibles (captages d’eau, écosystèmes aquatiques associés et écosystèmes terrestres dépendant de la masse d’eau). Les travaux d’extension seront planifiés en se basant sur la nouvelle cartographie des zones d’assainissement collectif et autonome, qui paraitra prochainement. En zone d’assainissement collectif, le raccordement à l’égout est obligatoire. En zone d’assainissement autonome, un système d’épuration individuel ou semi-collectif est exigé avant rejet. Les puits perdants ne seront plus autorisés.
   
• De réduire l’emploi d’engrais azotés en contrôlant les conditions d’exploiter des installations classéesInstallation technique ou activité dont l'exploitation nécessite soit l'obtention d'un permis d'environnement, soit une déclaration d'exploitation préalable auprès de la commune. La liste de ces installations est établie par les autorités bruxelloises compétentes. agricoles ou assimilées, identifiées à risque de pollution nitrique (hébergements d’animaux, élevages, centres de compostageProcédé biologique de conversion et de valorisation des substrats organiques (déchets organiques, etc.) en un produit stabilisé, semblable à un terreau, riche en composés humiques., stockages de fumier, lisier et engrais) et en sensibilisant les particuliers, les gestionnaires d’espaces verts et les professionnels aux bonnes pratiques agricoles. Un renforcement de la réglementation en rapport avec les amendements de biodéchets (composts, déchets de cuisine, etc.) et avec les nitrates d’origine agricole est par ailleurs envisagé.

Des pesticides significativement présents dans les Sables du Bruxellien mais la situation s’améliore

Les pesticides significativement présents à l’échelle de la masse d’eau des Sables du Bruxellien sont des herbicides : l’atrazine, ses produits de dégradation (l’atrazine déséthyl et desisopropyl) ainsi que le 2,6 dichlorobenzamide (BAM). D’autres herbicides comme la simazine, le diuron ou le bromacil ont également été observés localement et occasionnellement. Ces pesticides sont principalement à usage domestique, privé ou public (entretien des jardins, des allées, des espaces verts, des cimetières…).

Les dépassements des normes s’observent essentiellement en 3 sites de surveillance situés en zone fortement urbanisée.

La contamination en atrazine, en ses produits de dégradations, en diuron et en simazine témoignerait d’une pollution historique (tous sont interdits d’utilisation depuis le milieu des années 2000) ou de l’usage prohibé d’anciens stocks de produits. Les pollutions aux pesticides perdurent en effet de nombreuses années, étant donné la grande stabilité de certaines de ces molécules, leur migration très lente et complexe à travers le sol et le sous-sol (processus d’adsorption/désorption sur les particules des sols) ou encore du fait du renouvellement lent des eaux souterraines.

Néanmoins, l’amélioration de la qualité d’eau de la masse d’eau des Sables du Bruxellien est indéniable :

• Depuis 2018, elle est classée en « bon état » vis-à-vis des pesticides (totaux et par substance) : sur les 114 substances actives et métabolites de pesticides individuels analysés entre 2022 et 2024, 5% y ont été quantifiées.
• Et des tendances à la baisse significatives et durables ont été identifiées sur la période de 2009 à 2024 pour les pesticides totaux, l’atrazine, ses produits de dégradation, le bromacil, le diuron, la propazine et la simazine. Le BAM reste quant à lui significativement présent.

Les dispositions réglementaires européennes et fédérales relatives à la commercialisation et au retrait d’agréation de certains pesticides empêchant leur utilisation par les particuliers et les pouvoirs publics semblent donc porter leurs fruits. De même, l’ordonnance « pesticides » de 2013 ainsi que le programme régional de réduction des pesticides qui l’accompagne contribuent à protéger la qualité des eaux souterraines, en renforçant les exigences et les conditions relatives à leur utilisation. Il est envisagé d’étendre les restrictions d’usage des pesticides aux espaces privés.

L’amélioration de la qualité d’eau pourrait aussi résulter des précipitations abondantes des années 2023 et 2024, par effet de dilution des concentrations.

La prudence reste de mise car des métabolites non pertinents (chlorothalonil R 471811, diméthénamide ESA, acide trifluoroacétique TFA) ont été quantifiés entre 2022 et 2024, suite à l’extension de la surveillance à de nouvelles substances. Leur présence doit toutefois être confirmée par de futures analyses.

Le tétrachloroéthylène, cancérigène, s’accumule dans certains sites des Sables du Bruxellien

Le tétrachloroéthylène est significativement présent dans deux sites de la masse d’eau des Sables du Bruxellien, où les concentrations augmentent de manière significative et durable depuis 2009. L’un d’entre eux affiche même en 2024 une concentration de 260 µg/l, alors que la valeur seuilValeur à partir de laquelle des actions sont entreprises. est de 10 µg/l ! Ce site est aussi contaminé en trichloroéthylène et en un de leurs produits de dégradation, à savoir le cis-1,2-dichloroéthylène.

Bien que le nombre de sites en dépassement soit faible et ne conduise pas à déclasser la masse d’eau vis-à-vis de ce composé, la concentration moyenne à l’échelle de la masse d’eau en 2024 est supérieure à la valeur seuil
 (17,6 µg/l vs 10 µg/l). En outre, une tendance à la hausse significative a été identifiée pour ce paramètre sur la période 2009-2024. Mais la masse d’eau des Sables du Bruxellien devrait quand même respecter le bon état chimique en 2033 pour ce paramètre.

Il est difficile de savoir à l’heure actuelle si les dépassements observés découlent d’activités passées, actuelles ou d’une combinaison des deux.

Le 4^ème plan de gestion de l’eau prévoit de poursuivre l’identification de l’origine des émissions de tétrachloroéthylène pour les deux sites contaminés. Il prévoit aussi d’identifier les zones à risque de pollution vis-à-vis des composés organochlorés volatils en croisant les informations issues des permis d’environnement et de l’inventaire des sols pollués. Le plan prescrit aussi de renforcer les conditions des permis d’environnement des secteurs utilisateurs de tétrachloroéthylène, de promouvoir des substances alternatives et de poursuivre la remédiation des sols pollués aux composés organiques volatils.

L’ammonium, en augmentation dans le Socle

Des dépassements ponctuels en ammonium ont été observés dans plusieurs masses d’eau en 2024.

Une tendance à la hausse non significative mais durable des concentrations en ammonium est observée dans la masse d’eau captive du Socle. Et elle risque de conduire à un déclassement de la masse d’eau en « état médiocre » en 2033.

En revanche, la situation s’améliore pour les Sables du Bruxellien, avec une tendance significative à la baisse pour ce paramètre.

Ces teneurs élevées en ammonium pourraient résulter :

• de l’intrusion d’eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.) polluées (eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. domestiques et industrielles) dans les eaux souterraines par rejets directs ;
• et/ou d’un phénomène de réduction des nitrates, dans le cas de la masse d’eau captive du Socle. Ces nitrates pourraient provenir d’activités agricoles situées en amont de la Région bruxelloise, au niveau des zones d’affleurement de la masse d’eau. Au fur et à mesure que l’aquifère devient captif, les conditions du milieu passent d’oxydantes à réductrices, transformant les nitrates en ammonium.

La première hypothèse est privilégiée car des traces d’autres polluants liés aux activités humaines ont été trouvés dans la masse d’eau captive du Socle, protégée des pollutions de surface grâce à la présence d’une couverture géologique imperméable.

Les rejets directs dans les eaux souterraines sont interdits. Ils peuvent néanmoins survenir via des puits et des piézomètres si les ouvrages sont mal conçus, insuffisamment entretenus, exploités de manière inadéquate ou rebouchés de façon incorrecte. Pour lutter contre les rejets directs d’ammonium et d’autres substances dans les eaux souterraines, le 4^ème plan de gestion prévoit donc de renforcer la surveillance de ces ouvrages et de gérer les ouvrages abandonnés, soit en les rebouchant de manière appropriée, soit en les intégrant au réseau de surveillance des eaux souterraines.

Quelques autres polluants sous la loupe

D’autres polluants résultant d’activités de surface ont aussi été mesurés localement ou/et occasionnellement en certains sites de surveillance. Des dépassements locaux ont ainsi été enregistrés en 2024 dans les Sables du Bruxellien pour les chlorures et les sulfates et dans le système du Socle et des craies du Crétacé pour les chlorures. Ces deux paramètres sont des indicateurs de la salinité des eaux.

Etat quantitatif des eaux souterraines

Focus – Actualisation : juillet 2026

L’état quantitatif des 5 masses d’eau souterraine bruxelloises est jugé bon. Il devrait le rester à l’horizon 2033, pour autant que les tendances actuelles liées aux prélèvements et que les apports d’eau alimentant les aquifères se maintiennent. La pression liée aux prélèvements ne cesse de diminuer. Ceci est de bon augure, en particulier pour les trois masses d’eau les plus profondes dont le potentiel d’exploitation par captage s’avère limité. En revanche, il existe un risque pour la nappe des Sables du Bruxellien : elle a atteint des niveaux historiquement bas fin 2021 et fin 2023, après plusieurs années de recharge déficitaire. Les précipitations abondantes des années 2021, 2023 et 2024 ont inversé cette tendance mais pour combien de temps ? Les dérèglements climatiques devraient en effet faire baisser la recharge des nappes de 10% en 2100 par rapport à 2005.

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

Les 5 masses d’eau souterraine bruxelloises sont tenus d’atteindre le « bon état quantitatif et chimique », qui est évalué tous les 6 ans (voir introduction). Le bon état quantitatif d’une masse d’eau souterraine correspond à une gestion durable de la ressource en eau compte tenu de l’évolution des prélèvements et de la recharge des aquifères. Autrement dit, les prélèvements (débits sortants, naturels ou artificiels) doivent être en équilibre avec le taux de renouvellement de l’aquifère (débits entrants). Un autre élément à prendre en compte sont les échanges d’eau entre aquifères dans le sous-sol, qu’il s’agisse de transferts verticaux entre différents étages ou horizontaux pour les aquifères transfrontaliers.

La caractérisation du bon état se base notamment sur l’analyse de l’évolution des niveaux des nappes (ou chroniques piézométriques). L’évaluation de l’état quantitatif en 2024 présentée ici se base sur les données de la période 2000-2024.

Cette caractérisation s’appuie également sur l’estimation de la ressource disponible, obtenue grâce à la réalisation d’un bilan hydrogéologique au droit de la Région bruxelloise. Ce bilan vise à quantifier pour une année type les flux moyens entrants et sortants au niveau de chaque masse d’eau. Il est établi en ayant recours à des modèles numériques hydrogéologiques, qui permettent de reproduire et de simuler les écoulements de nappe.

Outre la quantification de ce bilan, les modèles permettent aussi d’évaluer la sensibilité d’une nappe vis-à-vis de son exploitation (captages), d’analyser les processus de transport de polluants ou de chaleur (géothermie) ou encore de tester les impacts de différents scénarios climatiques sur sa disponibilité future.

Des modèles numériques hydrogéologiques ont été développés pour 3 des 5 masses d’eau souterraine bruxelloises : Sables du Bruxellien, Système nord-ouest des sables du Bruxellien et de Tielt, Sables du Landénien. Pour les 2 masses d’eau du Socle et du système du Socle et des craies du Crétacé, en l’absence de modèle, l’évaluation de l’état repose uniquement sur l’évolution des chroniques piézométriques.

Toutes les masses d’eau souterraine bruxelloises sont en bon état quantitatif

Les 5 masses d’eau souterraine ont été évaluées en bon état quantitatif en 2024. Et elles le resteront à l’horizon 2033 pour autant que les tendances actuelles liées aux prélèvements et que les apports d’eau alimentant les aquifères se maintiennent.

Etat quantitatif des 5 masses d’eau souterraine bruxelloises (2024)

Source : Bruxelles Environnement, 2026

Premier élément de décryptage : l’évolution du niveau des eaux souterraines

L’évolution tendancielle des chroniques piézométriques de 2000 à 2024 dans 4 des 5 masses d’eau souterraines est favorable : le niveau d’eau des nappes connait une tendance globale à la hausse ou reste stable, comme illustré ci-dessous par l’évolution du niveau dans les Sables du Landénien.

Il faut savoir que 2 d’entre elles ont été surexploitées durant le 20^ème siècle : les Sables du Landénien et le système du Socle et des craies du Crétacé. Dans les 2 cas, le hotspot de surexploitation était situé à l’ouest de la Région bruxelloise, en Flandre Occidentale (Van Camp, Walraevens, 2014). Grâce à une gestion maitrisée des prélèvements, le niveau piézométrique au droit de ces hotspots remonte et affecte positivement les niveaux piézométriques, y compris jusqu’en Région bruxelloise.

Le niveau piézométrique de la masse d’eau des Sables du Landénien tend à augmenter

Source : Bruxelles Environnement, 2026 - graphiques extraits de BruWater pour l’évolution du niveau piézométrique à station de référence « 392 Coca »

La seule exception concerne la masse d’eau des Sables du Bruxellien dont les niveaux ont été historiquement bas fin 2021 et fin 2023. Ces minima ont été atteints après une baisse piézométrique marquée pendant plus de 10 ans due à des recharges déficitaires, elles-mêmes consécutives de précipitations insuffisantes. Le niveau piézométrique des Sables du Bruxellien est en effet directement influencé par les précipitations, en raison de la relative faible profondeur de cette masse d’eau et de son caractère libre.

Fort heureusement, les précipitations abondantes des années 2021, 2023 et 2024 ont permis d’inverser cette tendance. Malgré ce rebond, la piézométrie moyenne des Sables du Bruxellien sur la période récente 2020-2024 reste statistiquement très inférieure aux valeurs enregistrées depuis le début des mesures.

Le niveau piézométrique de la masse d’eau des Sables du Bruxellien a atteint un miminum historique fin 2021 et fin 2023

Source : Bruxelles Environnement, 2026 - graphiques extraits de BruWater pour l’évolution du niveau piézométrique à station de référence « 397 Bonnier »

L’évolution des chroniques piézométriques dans les Sables du Bruxellien varie toutefois selon les sites de mesures :

• Au droit des zones amont de la masse d’eau (sur les plateaux), comme à la station de référence ci-dessus, une tendance globale à la baisse est observée.
• Au droit des zones aval de la masse d’eau (proches des fonds de vallée/zones de sources à l’émergence), la tendance est plus stable.

De plus, les fluctuations de niveau peuvent suivre un cycle pluriannuel, comme à la station de référence, ou saisonnier.

Plusieurs facteurs pourraient expliquer cette variabilité au sein de la masse d’eau du Bruxellien : l’environnement du site de mesure (urbanisation, etc.), sa localisation par rapport aux limites de l’aquifère, la profondeur de la nappe au droit du point de mesure, la perméabilité des formations géologiques de la zone non saturée traversées par les eaux d’infiltration, l’interaction avec des eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.)...

Deuxième élément de décryptage : l’évolution des volumes d'eau prélevés par captage

Environ 150 captages, répartis dans les différentes masses d’eau, sont soumis à autorisation. Parmi ceux-ci, une grosse centaine sont réellement exploités.

En 2024, 2,3 millions de m³ d’eau ont été prélevés dans les différentes nappes dont 84% dans la masse d’eau des Sables du Bruxellien. En effet, l’essentiel du volume prélevé dans cette nappe est destiné à la production d’eau potable (captages de Vivaqua dans le bois de la Cambre et en forêt de Soignes - voir l’indicateur « approvisionnement et consommation d’eau de distribution »).

Le reste du volume capté dans les eaux souterraines bruxelloises est consacré à des usages tertiaires (15% en 2024) et dans une moindre mesure, à des usages industriels (3%). Le volume attribué au secteur de l’agriculture est faible (1%) mais en augmentation depuis une quinzaine d’années.

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 : -46% entre 1990 et 2024. Cette baisse généralisée s’explique :

• essentiellement par une diminution globale des prélèvements pour l’alimentation en eau potable de 39% entre 1990 et 2024. Celle-ci est une conséquence de l’évolution à la baisse de la piézométrie des Sables du Bruxellien dans la galerie de la Forêt de Soignes (qui draine les eaux de la nappe par écoulement gravitaire) et de la diminution des volumes prélevés dans les puits captants du Bois de la Cambre
   
• et dans une moindre mesure, par la tertiarisation de l’économie bruxelloise : les prélèvements à des fins industrielles diminuent sans cesse tant en nombre qu’en volume. Une légère augmentation est observée depuis 2018 pour le secteur tertiaire : elle pourrait indiquer que ce secteur a de plus en plus 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 en Région bruxelloise pour l’alimentation en eau potable ainsi que pour les secteurs industriels. Elles sont légèrement à la hausse en ce qui concerne le secteur tertiaire. Les pompages par le secteur agricole devraient continuer à augmenter mais leur part est faible.

Quelle est la sensibilité des nappes aux prélèvements par captage ?

A l’aide entres autres des modèles hydrogéologiques, la sensibilité des masses d’eau aux prélèvements par captage a été évaluée. Autrement dit, on a déterminé quel était l’impact relatif de la pression exercée par les prélèvements d’eau sur l’état quantitatif des nappes.

Pour les deux masses d’eau du Socle paléo-mésozoïque, faute de modèle hydrogéologique, la sensibilité a été estimée à dire d’experts. Elle est considérée comparable à celle des Sables du Landénien, compte tenu des nombreux points communs entre ces masses d’eau (caractère captif des nappes, zones d’infiltrations +/- identiques, recharge fortement contrainte en raison d’un défaut de perméabilité des couches sus-jacentes…).

• Pour le système phréatique, constitué des masses d’eau des Sables du Bruxellien et du système nord-ouest des sables du Bruxellien et de Tielt, la sensibilité aux prélèvements est jugée faible.
   
• Pour les trois masses d’eau captives, elle est modérée. En d’autres termes, celles-ci présentent un potentiel limité pour leur exploitation par captage. Il est donc impératif de gérer strictement les prélèvements pour garantir une gestion durable de la ressource.

Autre élément de décryptage spécifique au système phréatique : le drainage des eaux souterraines en fond de vallée

Pour le système phréatique en contact avec les eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.), les prélèvements par captage ne constituent pas la majorité des flux sortants, loin de là. Le principal flux sortant est le drainage naturel des eaux souterraines en fond de vallée alluviale par le réseau hydrographiqueLe réseau hydrographique regroupe l’ensemble des cours d'eau, étangs, mares, zones humides… d’une part et par le réseau de collecteurs d’eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. d’autre part. L’autre flux sortant est l’alimentation des sources (plus de 200 recensées en 2025), avec une part faible, comparable à celle des prélèvements par captage.

Troisième élément de décryptage : l’évolution de la recharge moyenne annuelle

Un bilan hydrologique a été établi sur base des données de précipitations et d’évapotranspirationL’eau de pluie est retenue au niveau du sol puis s’évapore vers l’atmosphère. La présence de plantes amplifie/augmente fortement ce phénomène. potentielle de l’IRM, pour chaque année de la période allant de 1976 à 2024. Il indique de quelle manière les précipitations atmosphériques (P) se répartissent entre : l’évapotranspiration réelle (ETR), le ruissellement (R) sur les surfaces du sol et la recharge ou infiltration (I), à savoir la fraction qui percole à travers les sols et le sous-sol pour alimenter les nappes.

Bilan hydrologique à la station d’Uccle (1976-2024)

Source : Bruxelles Environnement, sur base des données de l’IRM à la station d’Uccle, 2025

Les années 2021, 2023 et 2024 se caractérisent par une recharge très importante, liée aux précipitations très abondantes de ces années-là.

Néanmoins, sur la période 1976-2024, une tendance à la baisse de la recharge des eaux souterraines de près de 30% a été mise en évidence. Elle résulte d’une diminution des précipitations observée sur cette période, conjuguée à une évapotranspirationL’eau de pluie est retenue au niveau du sol puis s’évapore vers l’atmosphère. La présence de plantes amplifie/augmente fortement ce phénomène. relativement constante.

Et les modélisations du changement climatiqueDésigne de lentes variations des caractéristiques climatiques en un endroit donné, au cours du temps : réchauffement ou refroidissement. Certaines formes de pollution de l'air, résultant d'activités humaines, menacent de modifier sensiblement les climats, dans le sens d'un réchauffement global. Ce phénomène peut entraîner des dommages importants : élévation du niveau des mers, accentuation des événements climatiques extrêmes (sécheresses, inondations, cyclones, etc.), déstabilisation des forêts, menaces sur les ressources d'eau douce, difficultés agricoles, désertification, réduction de la biodiversité, extension des maladies tropicales, etc. prédisent une diminution d’environ 10% de la recharge en 2100 par rapport à 2005, quel que soit le scénario climatique (consortium scientifique CORDEX). Le taux d’évapotranspirationL’eau de pluie est retenue au niveau du sol puis s’évapore vers l’atmosphère. La présence de plantes amplifie/augmente fortement ce phénomène. (ETR) devrait augmenter, en lien avec la hausse des températures. Le régime des précipitations (P) changera mais les modifications (répartition temporelle, fréquence, intensité et durée) varient selon les scénarios climatiques.

Quelle est la sensibilité des nappes aux variations de recharge ?

La sensibilité de la recharge sur la piézométrie des nappes apparait significativement élevée, pour l’ensemble des cinq masses d’eau.

• Au niveau du système phréatique, cette sensibilité est environ 15 fois plus élevée que celle des prélèvements par captage ;
• Au niveau des Sables du Landénien, elle est 5 fois plus élevée.

Quel impact du changement climatique sur le niveau des nappes ?

Une première quantification de l’impact de cette baisse programmée de la recharge sur les ressources en eaux souterraines a pu être réalisée pour le système phréatique grâce au modèle hydrogéologique. Il ressort de cette simulation que la piézométrie de ces masses d’eau pourrait descendre jusqu’à -0,83 m à l’horizon 2100 par rapport à 2013, avec comme conséquences :

• Une baisse de 1 à 4% du débit de base moyen annuel des eaux souterraines alimentant le système eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.) / grands collecteurs en fond de vallée. Avec comme corollaire, une baisse du débit de base des cours d’eau bruxellois et donc, un impact direct sur leur qualité et sur la pérennité des écosystèmes associés aux eaux souterraines.
• Une baisse de 3% du débit moyen annuel de la galerie drainante en Forêt de Soignes.

Modélisation des nappes d’eaux souterraines des sables du Bruxellien et du Landénien

Focus - Actualisation : janvier 2018

Les masses d’eau souterraines des sables du Bruxellien et du Landénien constituent deux réserves en eau stratégiques en Région de Bruxelles Capitale. Des modélisations ont mis en évidence que leur exploitation actuelle pour l’alimentation en eau potable et les usages industriel et tertiaire semble raisonnée et durable. Alors que la nappe des sables du Bruxellien présente une bonne pérennité, son niveau d’eau s’avère toutefois sensible aux apports pluviométriques et donc aux changements climatiques. La nappe du Landénien se caractérise par une pérennité plus modérée et une plus grande sensibilité aux prélèvements.

L’atteinte du « bon état quantitatif » des eaux souterraines: un challenge pour le gestionnaire

Les eaux souterraines de la Région bruxelloise doivent atteindre, en 2015 et d’ici 2021, les objectifs environnementaux fixés dans les directives européennes (voir focus du REE 2011-2014 ). L’un de ces objectifs est l’atteinte du « bon état quantitatif » des masses d’eau souterraines, c’est-à-dire une gestion durable de la ressource en eau.

Prédire si l’état quantitatif des eaux souterraines continuera à être atteint dans les années à venir revient à estimer la pérennité des ressources en eau disponibles. Autrement dit, il s’agit d’évaluer si la ressource est et restera gérée durablement, et si les apports en eau (recharge de la nappe) permettront de répondre à la demande (captages). Le recours à la modélisation hydrogéologique est dans ce cadre très utile.

La modélisation hydrogéologique: un outil d’évaluation des ressources en eau

Bruxelles Environnement, en tant que gestionnaire des eaux souterraines, a ainsi fait appel au Service géologique de Belgique et à Aquale pour modéliser deux des cinq masses d’eau souterraines bruxelloises: celle des sables du Bruxellien (modèle Hydrobrux) et celle du Landénien (modèle Hydroland).

Hydrobrux (2012 – 2015) s’est focalisé sur la masse d’eau souterraine des sables du Bruxellien. Située sur le versant Est de la vallée de la Senne, cette ressource est de première importance puisque 80% de l’eau captée en RBC, tous usages confondus, provient de cette nappe, avec une forte majorité destinée à l’alimentation en eau potable (voir indicateur  « approvisionnement et consommation d’eau de distribution»).

Hydroland (2014 – 2016) s’est concentré sur la masse d’eau souterraine du Landénien, aquifère plus profond que le Bruxellien et captif (c’est-à-dire surmonté d’une couche imperméable et sous pression). Si les prélèvements effectués dans cette nappe sont moins importants que dans le Bruxellien, elle peut tout de même être considérée comme la deuxième réserve stratégique en eau souterraine en RBC.

Ces modèles visent à estimer la pérennité des ressources en eau, et donc à évaluer la sensibilité des aquifères aux pressions qu’ils subissent (variations de leur recharge et/ou des prélèvements), en particulier dans le contexte du changement climatiqueDésigne de lentes variations des caractéristiques climatiques en un endroit donné, au cours du temps : réchauffement ou refroidissement. Certaines formes de pollution de l'air, résultant d'activités humaines, menacent de modifier sensiblement les climats, dans le sens d'un réchauffement global. Ce phénomène peut entraîner des dommages importants : élévation du niveau des mers, accentuation des événements climatiques extrêmes (sécheresses, inondations, cyclones, etc.), déstabilisation des forêts, menaces sur les ressources d'eau douce, difficultés agricoles, désertification, réduction de la biodiversité, extension des maladies tropicales, etc.. Ils ont également pour but de quantifier les flux d’eau transitant entre la Région bruxelloise et la Région flamande. Dans le cas d’Hydrobrux, la mise en évidence des interactions entre la nappe des sables du Bruxellien et le cours d’eau de la Woluwe a constitué un objectif additionnel.

Etape 1 : développement de modèles 3D des formations géologiques

La première étape a été la « construction » de l’architecture 3D du sous-sol bruxellois reprenant l’ensemble des formations géologiques connues en RBC, depuis la surface jusqu’au sommet du socle Paléozoïque (couche la plus ancienne et la plus profonde (> 100m) connue à Bruxelles).

Tout d’abord, les altitudes des sommets des formations issues de 3250 forages/sondages, ont été introduites dans une base de données (Microsoft Access). Grâce à un système d’information géographique (SIG), ces différentes données ont ensuite été interpolées afin de cartographier les sommets des différentes couches géologiques. Enfin, l’architecture 3D a été construite via la superposition des différentes surfaces en 2D modélisées lors de l’étape précédente. Une représentation 3D dite « layer-cake » a ainsi été obtenue.

Etape 2 : modélisation hydrogéologique

La seconde grande étape a été de modéliser les flux existants au sein de chacun des systèmes hydrogéologiques considérés (sables du Bruxellien ou Landénien) sous FEFLOW 6.0. Après implémentation de données géologiques, hydrogéologiques, hydrologiques et climatiques, le modèle a été calibré de façon à ce qu’il reproduise, entre autres, la piézométrie mesurée entre 2009 et 2013.

Evaluation de la pérennité des ressources disponibles

La pérennité des ressources en eau disponibles dans les sables du Bruxellien et du Landénien a été estimée via l’étude de deux paramètres influents : l’infiltration et les prélèvements en eau. En modifiant volontairement les valeurs de ces paramètres, différents scénarii ont ainsi pu être obtenus.

Au niveau des sables du Bruxellien, il apparaît clairement que l’infiltration –soit la recharge en eau du système via les précipitations- constitue le principal paramètre qui affecte la piézométrie de la nappe (i.e. niveau d’eau). La recharge plus ou moins importante de la nappe semble suivre un cycle saisonnier à pluriannuel et si actuellement, elle est plutôt basse, elle devrait progressivement remonter dans les années à venir. Une augmentation raisonnée des débits prélevés ne devrait pas menacer les ressources disponibles.

Concernant le Landénien, la piézométrie augmente depuis plusieurs années, en particulier au Nord de la RBC. Ceci suggère que l’exploitation actuelle semble affecter de manière modérée les ressources en eau, à priori suffisantes, mais ne justifierait pas pour autant une augmentation trop importante des prélèvements. En effet, cette masse d’eau souterraine apparait comme assez sensible aux débits prélevés.

En l’état actuel, l’exploitation de ces deux aquifères apparait donc raisonnée et leur gestion durable. Par ailleurs, les modèles mettent en évidence que les deux masses d’eau seraient potentiellement sensibles aux changements climatiques, via une variabilité de la pluviométrie.

Quantification des échanges d’eau souterraine avec la Région Flamande

Les échanges interrégionaux au sein des sables du Bruxellien et du Landénien ont été quantifiés et cartographiés, mettant en évidence une balance positive vers la RBC. Les principaux points d’entrée de ces flux sont localisés le long de la frontière Sud et le long de la frontière Est pour les deux aquifères étudiés. Pour le Landénien, les principaux points de sortie sont le long de la frontière Nord et Ouest et pour le Bruxellien, le long de la frontière Nord uniquement.

Mise en évidence des interactions entre la masse d’eau des sables du Bruxellien et le cours d’eau de la Woluwe

La nappe semble majoritairement drainée par la rivière, surtout sur la partie amont du cours d’eau, zone essentiellement forestière. Plus en aval, en milieu urbanisé, les collecteurs d’eau de pluie draineraient la nappe de façon plus importante que la Woluwe, rendant alors le système particulièrement complexe pour une modélisation précise. Due aux nombreuses incertitudes liées au contexte particulier de la Woluwe (proximité avec le collecteurcollecteur, négociant et courtier et interactions avec la nappe difficiles à quantifier), les résultats obtenus grâce au modèle sont partiels et préliminaires.

Vers un troisième modèle hydrogéologique

Les modèles hydrogéologiques développés dans les présents projets (Hydrobrux et Hydroland) constituent des outils de première importance, qui pourront continuer à être utilisés notamment à des fins prédictives et d’aide à la décision dans le cadre de la gestion durable des eaux souterraines en RBC.

Une amélioration continue de ces outils sera possible grâce à de nouvelles données permettant d’affiner leur calibration et grâce à des connaissances approfondies sur le système hydrogéologique bruxellois.

Le modèle Hydrobrux présente néanmoins un certain nombre de faiblesses. Tout d’abord, l’influence exercée par les collecteurs, de même que par l’ensemble du réseau hydrographiqueLe réseau hydrographique regroupe l’ensemble des cours d'eau, étangs, mares, zones humides… sur les masses d’eaux souterraines étudiées est difficile à intégrer. Ensuite, le contexte fort urbanisé de la Région ainsi que les nombreuses modifications anthropiques apportées au système hydrographique au cours des siècles complexifient l’étude.

Un troisième modèle de l’ensemble du système hydrogéologique bruxellois est donc en cours de développement, pour pallier aux faiblesses identifiées. Il se voudra plus complet et précis que le modèle Hydrobrux. Son extension horizontale permettra de reprendre l’ensemble de la RBC. Les différentes couches géologiques traversées seront définies plus finement et les réseaux d’égout et hydrographique seront mieux pris en compte.