Un état des lieux des nitrates sur le bassin de la Charente

Pour le compte de l’agence de l’eau Adour-Garonne, le BRGM vient de faire un état des lieux de l’état des nappes du bassin versant de la Charente en s’appuyant sur des campagnes d’analyses des nitrates réalisées en 2009. Ces photographies de l’état des nappes montrent une situation assez contrastée entre les zones amont (socle) et globalement orientales, avec des teneurs faibles à modérées en nitrates, et les plateaux et plaines calcaires où les aquifères de fissures ou de karsts sont très dégradés.

Sommaire de l’article :

Pour en savoir plus : Bichot, F., Marchais, E., Chatelier M. (2010). Bassin versant de la Charente : recherche d’une méthodologie pour prévoir l’évolution des teneurs en nitrates et phytosanitaires en fonction des pratiques anthropiques. Phase 1 : Etat des lieux par rapport aux nitrates. BRGM/RP-59154-FR, 1984 p., 8 ill.

Approche utilisée

Cet état des lieux de la qualité des eaux souterraines, en particulier en ce qui concerne les nappes les plus superficielles, s’appuie sur un programme d’acquisition et de collecte de données. La démarche suivante a été suivie :

  • Campagnes de terrain sur 100 points (principalement des sources) d’eau sélectionnés de manière à avoir une répartition assez homogène sur le bassin versant et à couvrir tous les principaux aquifères. Une campagne a été réalisée en avril 2009, pour les hautes eaux, et en octobre 2009 pour les basses eaux. Au cours de ces deux campagnes, des mesures de terrain (température, conductivité, pH, nitrates) ont été réalisées et des échantillons d’eau ont été pris dans la plupart des cas.
  • Analyses en laboratoire : cinquante de ces échantillons ont été envoyés aux laboratoires pour les analyses des ions majeurs et des isotopes de l’azote et de l’oxygène des nitrates.
  • Collecte des analyses disponibles dans la banque de données ADES : parallèlement, l’ensemble des analyses disponibles dans ADES à la date d’août 2010 a été récupéré (uniquement le paramètre nitrates). Il s’agit principalement des analyses réalisées dans le cadre du suivi sanitaire (ARS) pour les captages d’eau potable et celles effectuées dans le cadre du réseau régional des eaux souterraines (le Conseil Régional assume la Maîtrise d’Ouvrage de ce réseau).
    Carte géologique du bassin de la Charente et données qualité utilisées"
    Carte géologique du bassin de la Charente et données qualité utilisées
  • Renseignement de la grille au pas kilométrique : afin de traiter un bassin versant aussi grand que celui de la Charente, l’information a été discrétisée dans une grille à maille kilométrique (sous MAPINFO). Chaque maille de la grille est caractérisée par son indice de risque pollution des nappes les plus superficielles (et par la valeur pour la maille des paramètres ayant servi à le calculer : IDPR, argile, occupation du sol…). La carte du risque pollution pour le bassin de la Charente est présentée sur la carte ci-dessous. Celle-ci superpose sur la grille des trois classes de « risque » (faible, moyen, fort) les points d’eau disposant d’analyses des teneurs en nitrates en avril et octobre 2009.
    Cartographie du risque pollution de la première nappe et analyses chimiques disponibles"
    Cartographie du risque pollution de la première nappe et analyses chimiques disponibles

    Pour chaque maille une valeur moyenne des teneurs en nitrates en nappe superficielle a été rentrée pour les hautes eaux (avril 2009) et pour les basses eaux (octobre) (cf. cartes ci-dessous). La saisie de valeurs moyennes pour chaque maille a tenu compte de la grille du « risque » et des valeurs mesurées disponibles. Il a aussi été tenu compte de l’écoulement des eaux souterraines. Ainsi par exemple une valeur élevée a pu être saisie dans une maille à risque moyen à faible si « son bassin versant amont » était en zone à risque fort. Les cartes donnent une image détaillée de la qualité des premières nappes vis-à-vis du paramètre nitrates basée sur environ 150 mesures pour chaque période considérée.

    Carte des teneurs moyennes en nitrates en avril 2009 pour les premières nappes"
    Carte des teneurs moyennes en nitrates en avril 2009 pour les premières nappes


    Carte des teneurs moyennes en nitrates en octobre 2009 pour les premières nappes"
    Carte des teneurs moyennes en nitrates en octobre 2009 pour les premières nappes
  • Croisement qualité des nappes et qualité des rivières : les données de qualité des rivières ont été récupérées sur le site de l’Agence de l’Eau Adour-Garonne. Les teneurs en nitrates mesurées aux stations en rivière, pour les périodes du 1er avril 2009 au 15 mai d’une part, du 15 septembre 2009 au 30 octobre d’autre part ont servi pour la réalisation des cartographies ci-dessous. Celles-ci présentent l’état des rivières en hautes eaux et en basses eaux 2009 en affectant une couleur (même échelle que celle des cartographies des nappes) aux tronçons de rivière associés à une station. Sur ces cartes les relations nappe/rivière connues (présence de sources ou de pertes en rivière) ont été matérialisées par des flèches, vides pour les pertes de la rivière vers la nappe, pleine pour le sens contraire. La couleur des flèches correspond à la qualité (vis-à-vis des nitrates) des apports (même échelle de couleur).
    Carte de l'état des rivières et des premières nappes au printemps 2009"
    Carte de l’état des rivières et des premières nappes au printemps 2009


    Carte de l'état des rivières et des premières nappes à l'automne 2009"
    Carte de l’état des rivières et des premières nappes à l’automne 2009
  • Collecte et utilisation des données 2006, 2007 et 2008 du Registre Parcellaire Graphique (RPG) qui est un système d’information géographique, permettant l’identification des parcelles agricoles, administré par l’Agence de Services et de Paiement (ASP). Les données 2008 (dernière année disponible en 2010) ont été traitées de manière à être introduites dans le modèle. Dans chaque maille de 1 km2, la superficie de chaque type de culture dans la maille a été automatiquement calculée et rentrée. Des regroupements de culture ont toutefois été faits.
    Carte de la pression agricole (2008) sur le bassin de la Charente"
    Carte de la pression agricole (2008) sur le bassin de la Charente
  • Analyses des données historiques Toutes les données de la base de données ADES ont été récupérées en ce qui concerne les teneurs en nitrates et le bassin versant de la Charente. Excepté les points sans teneurs en nitrates, des graphes ont été faits pour chaque point d’eau puis commentés en fonction du contexte hydrogéologique. Il en découle l’analyse historique (sur environ 20 ans) réalisée par zone géographique dans le chapitre suivant à partir de 161 chroniques et 6327 analyses chimiques.
  • Exploitation des résultats des analyses isotopiques : la composition isotopique du δ15N renseigne 1) sur l’origine des nitrates analysés dans les eaux souterraines ou superficielles et 2) sur les processus susceptibles d’affecter cette molécule (dénitrification notamment).
  • Equipement de quatre sources : dans le cadre de ce programme quatre sources ont été équipées pour un suivi en continu (valeur journalière) des débits, de la conductivité, du pH, de la température et des teneurs en nitrates. Il s’agit des sources suivantes : - la source de Sompt sur le bassin versant amont de la Boutonne et exutoire d’une rivière souterraine bien connue circulant dans le Dogger, - la source de St-Fraigne, sur le bassin de l’Aume-Couture, captée pour l’eau potable, faisant l’objet d’un programme Re Source, émergeant du Jurassique supérieur dans un contexte de plaine alluviale tourbeuse, - les sources de la Touvre, exutoire du karst jurassique de la Rochefoucauld, seconde source de France de par son débit, - la source Forges à Mouthiers-sur-Boëme, sortant du Turonien et qui vient d’être abandonnée pour l’eau potable du fait de sa mauvaise qualité. Un passage au plus mensuel est nécessaire pour d’une part relever les données, d’autre part faire des mesures de jaugeage permettant de contrôler les mesures de débit.
  • Analyses CFC/SF6 sur les quatre points suivis pour la datation des eaux.

Etat 2009 de la qualité des nappes et des rivières

Zone amont

La zone amont du bassin versant de la Charente, qui correspond essentiellement à des terrains du socle cristallophyllien du Massif Central, présente une très bonne qualité vis-à-vis du paramètre nitrates. Ce constat s’appuie toutefois sur un petit nombre de points et d’analyses, mais il est confirmé par la qualité des rivières qui là aussi montrent des teneurs en nitrates faibles, en moyenne autour de 10 mg/l. Cette bonne qualité est aussi vrai en hautes comme en basses eaux, et l’on enregistre peu de variation des teneurs mesurées. Sur ces zones de socle le ruissellement est largement prépondérant. Les nappes souterraines sont limitées à des altérites superficielles. Parallèlement, la qualité des sols ne permet pas une mise en culture et l’on y trouve essentiellement des prairies.

Le domaine des calcaires du Jurassique inférieur et moyen

Ce domaine des calcaires du Jurassique qui s’étend depuis le karst de La Rochefoucauld au Sud-Est jusqu’à la partie amont du bassin de la Boutonne au Nord-Ouest (Mlle), en passant par la zone de Ruffec/Charroux/Civray, est assez contrasté. Rappelons qu’il est caractérisé par la superposition de l’aquifère du Jurassique inférieur (Lias) en général captif et de l’aquifère du Jurassique moyen (Dogger), libre et karstique, et donc particulièrement vulnérable.
La rive droite de la Charente entre Suris et l’amont de Charroux (bassin versant du Transon notamment) présente une bonne qualité en nappe comme en rivière. En rive gauche, les bassins versants du Son-Sonnette et de l’Argent-Or, qui s’écoulent vers l’Ouest, montrent une nappe du Dogger d’une bonne qualité à l’étiage (autour de 10 mg/l), un peu moins bonne en hautes eaux (en moyenne autour de 20 mg/l).
La qualité des rivières, principalement alimentées par la nappe du Dogger, est cohérente avec l’état des nappes. Cette qualité se dégrade toutefois d’amont vers l’aval, tout en restant satisfaisante. A noter, la qualité moyenne du Son en octobre 2009 vraisemblablement explicable par les faibles débits de la rivière à cette époque, avec donc un impact plus important des pollutions (notamment rejets des stations d’épuration).
Toujours en rive gauche, dans la boucle de la Charente, bassins versants de la Lizonne et de La Sonnette, l’état de la nappe du Dogger apparaît très moyen à l’étiage, dégradé en hautes eaux avec des teneurs en nitrates proches de 50 mg/l. Il en découle un état des rivières très moyen, comme l’indique l’état de la Lizonne en hautes eaux 2009.
En rive droite, la Charente dans le secteur de Charroux/Civray reçoit des apports importants du massif karstique des calcaires du Dogger entre Charente et Clain. Il existe en effet le long du cours de la Charente de nombreuses sources expliquant l’accroissement significatif de son débit entre la station de Charroux et la station de Saint-Saviol (surtout en période de basses eaux). Dans ce secteur la nappe du Dogger apparaît particulièrement dégradée avec des valeurs qui dépassent 60 mg/l. Cette dégradation élevée est observée en hautes comme en basses eaux. Les mesures réalisées en 2006 dans le cadre de le « Recherche de la limite entre les bassins versants de la Charente et du Clain » (rapport BRGM RP55573FR) montrent d’ailleurs, pour cette année-là, un état plus dégradé en basses eaux qu’en hautes eaux.
A partir de Charroux, on observe une dégradation de la qualité des eaux de la Charente due à ces apports de la nappe du Dogger.
Toujours en rive droite dans le secteur de Ruffec, la nappe du Dogger présente aussi des teneurs élevées en nitrates, supérieures à 50 mg/l en hautes eaux, légèrement inférieures à cette norme de qualité en basses eaux. Les apports de la nappe du Dogger expliquent l’état très dégradé constaté sur la Péruse et le Bief en hautes eaux (40 à 50 mg/l). En relation avec la qualité de la nappe, on note un état moins dégradé du Bief en basses eaux.
Le plateau karstique de la partie amont du bassin de la Boutonne montre également une nappe du Dogger de mauvaise qualité, avec des teneurs oscillant autour de 50 mg/l. La situation est toutefois plus contrastée avec des valeurs relativement faibles dans le secteur de Mlle et des valeurs très élevées, supérieures à 70 mg/l, dans la vallée de la Celle notamment.
Dans cette partie amont, caractérisée par un couloir de failles, la Boutonne est alimentée par de nombreuses sources, sorties d’eau de la nappe du Dogger. Tout à fait à l’amont, les sources de la Boutonne à Chef-sur-Boutonne apparaissent fortement dégradées. La qualité de la Boutonne s’améliore progressivement, en particulier quand elle rentre dans son cours moyen dominé par les formations du Jurassique supérieur (autre contexte hydrogéologique). Cette amélioration serait particulièrement sensible en basses eaux (bonne qualité de la Boutonne à l’aval de St-Jean-d’Angély), traduisant les faibles apports de la nappe du Jurassique supérieur à l’étiage, voire des circulations inverses, rivière vers nappe, dans ces périodes.
Enfin, il convient de souligner que la dégradation des cours d’eau n’est pas le seul fait des pollutions diffuses d’origine agricole. La Légère en particulier sur le bassin versant de la Boutonne est dégradée par les activités industrielles situées à son extrémité amont.
La nappe du Jurassique inférieur ne présente pas de nitrates dans les zones où elle est captive, ce qui est la plupart du temps le cas. Dans les zones où elle est libre ou peu protégée par les marnes du Toarcien, en général dans le fond des vallées, sa qualité se rapproche de celle de la nappe du Dogger dans le même contexte.

Le domaine des marnes et calcaires du Jurassique supérieur

Ce domaine s’étend depuis le karst de la Rochefoucauld jusqu’au littoral entre La Rochelle et Rochefort. Il est caractérisé, comme nous l’avons vu, par une nappe superficielle dans la zone de fissuration et d’altération des séries marno-calcaires (20 à 30 m d’épaisseur). Il s’agit d’un aquifère de fissure, avec des circulations souterraines rapides, peu de stock, et en relation étroite avec les cours d’eau.
Entre Mansle et Angoulême, la nappe du Jurassique supérieur en rive gauche de la Charente apparaît de qualité moyenne vis-à-vis du paramètre nitrates. Toutefois, nous ne disposons dans ce secteur que de peu d’analyses de référence, si ce n’est dans la vallée de la Charente. Ce fait est à noter car l’Argence apparaît, elle, particulièrement dégradée en hautes eaux.
En rive droite, la nappe du Jurassique supérieur des bassins versants de l’Aume-Couture, de la Nouère, de la Guirlande, de la Soloire, de l’Antenne, apparaît de qualité moyenne vis-à-vis du paramètre nitrates, autour de 40 mg/l en moyenne en hautes eaux, autour de 30 mg/l en basses eaux. Ceci est en cohérence avec la qualité des rivières. A noter toutefois la forte dégradation de l’Auge, plus importante en basses eaux qu’en hautes eaux, vraisemblablement a priori à rattacher à une problématique locale.
Dans ce secteur, il convient de distinguer l’aquifère du Tithonien moyen et inférieur, constitué par des grès et des calcaires, qui devient captif sous le Tithonien supérieur (marnes à gypse) et les alluvions argileuses. Cet état captif est source potentielle de phénomène de dénitrification ; c’est ce qui a été cartographié sur les Planches hors texte.
Dans la partie moyenne du bassin de la Boutonne, la nappe du Jurassique supérieur est fortement dégradée avec des teneurs en nitrates mesurées parfois supérieures à 60 mg/l (en hautes eaux, un peu moins en basses eaux). Cette forte dégradation ne se retrouve pas obligatoirement dans l’état qualitatif de la rivière Boutonne, dont l’état semble s’améliorer en traversant cette zone comme évoqué dans le précédent paragraphe. Ceci tendrait à confirmer la prédominance d’échanges de la rivière vers la nappe, en particulier en période de basses eaux. Plusieurs études antérieures ont déjà évoqué cette situation hydrogéologique : Bassin versant de la Boutonne - Etat des lieux de la qualité des eaux par rapport au paramètre nitrates, rapport BRGM RP56404FR, Bassin de la Boutonne - Relations nappe-rivière et délimitation de la nappe d’accompagnement, rapport BRGM R40095, Référentiels piézométriques - Piézométries sur le Bassin de la Boutonne, rapport BRGM RP52454FR.
La nappe du Jurassique supérieur dans les bassins versants de la Gère et de la Devise apparaît particulièrement dégradée. C’est là que l’on mesure des plus fortes valeurs des teneurs en nitrates (avec plus de 80 mg/l). Les données qualité dont on dispose, après la confluence de ces deux rivières, confirment, du moins pour la période de hautes eaux, cette dégradation du bassin versant.
Vers l’aval, en bordure du littoral, la nappe du Jurassique supérieur devient captive sous couverture du Bri (argile quaternaire) du marais de Rochefort. Comme cartographié sur les Planches hors texte, il y a la possibilité de dénitrification. La qualité des eaux souterraines y est là beaucoup plus contrastée avec des îlots cultivés où la nappe peut être fortement dégradée et des zones de marais où la nappe peut être indemne de nitrates.

Le karst de La Rochefoucauld

C’est un vaste réservoir karstique comprenant à la fois des calcaires du Dogger et du Jurassique supérieur qui est délimité au Nord par le bassin de la Bonnieure et s’étend au Sud en Dordogne (cf. « Les sources de la Touvre - Synthèse des connaissances », Rapport BRGM/RP-52738-FR, Décembre 2003).
La nappe ressort essentiellement aux sources de la Touvre avec une qualité moyenne située autour de 15 mg/l de nitrates. Les fluctuations annuelles de ces teneurs restent modérées et de l’ordre de quelques mg/l.
Cette nappe reçoit les eaux des rivières Tardoire et Bandiat, dont une partie des cours sont secs à l’étiage, et les eaux tombant directement sur l’impluvium. En période de basses eaux, la Bonnieure contribue aussi à l’alimentation de la nappe avec des pertes du côté de Chasseneuil. En hautes eaux le système s’inverse, et c’est la nappe qui vient alimenter la Bonnieure. Ce phénomène explique peut-être la dégradation constatée entre avril et octobre 2009 de ce cours d’eau à l’aval de Chasseneuil. Les pertes vers la nappe diminuent le débit du cours d’eau avec concentration des polluants, surtout à l’aval de la zone urbaine. On constate en revanche à l’amont et à l’aval de la Bonnieure une bonne qualité des eaux découlant pour ce dernier tronçon d’apports de la nappe.
D’une manière générale, la nappe présente dans le karst de La Rochefoucauld une qualité moyenne, située autour de 30 mg/l en hautes eaux, contrastant avec la bonne qualité des eaux des rivières. La qualité des sources de la Touvre traduit ce mélange d’eau (les apports des pertes de rivière sont estimés à peu près à 2/3 du débit). Les flèches sur les cartes des Planches 5 et 6 représentent ces deux sources d’apports.

Le domaine des aquifère du Crétacé

Le vaste domaine du Crétacé couvre la partie méridionale du bassin versant de la Charente depuis une ligne Angoulême/Rochefort. Il présente plusieurs aquifères séparés par des épontes plus ou moins imperméables, l’ensemble formant un multicouches. Schématiquement, on peut y distinguer quatre entités qui passent en général d’un état libre (dans les zones d’affleurement de la formation) à un état captif : à la base de l’empilement l’aquifère du Cénomanien formé de sables/grès et de calcaires, puis le Turonien-Coniacien principalement calcaire, aquifère principal du secteur, le Campanien terminal calcaire et les sables du Tertiaire qui recouvrent localement le Crétacé.
Les cartographies présentées sur les Planches hors texte 3 à 6 s’intéressent au premier de ces aquifères verticalement rencontré. Toutefois il existe des échanges entre la surface et la profondeur. Entre le bassin versant du Né et ceux des cours d’eau du Sud-Angoumois, la qualité de la nappe du Turonien-Coniacien sous couverture peut être affectée par des apports d’eau de la surface (nappe perchée contenue dans les formations marneuses du Santonien). Toutefois, la qualité de la nappe du Turonien-Coniacien captive est en général très bonne, indemne de pollution.
Inversement, on connaît des remontées d’eau profondes de cette nappe du Turonien-Coniacien captive dans le bassin versant de la Tude (dans le bassin versant de la Dordogne) notamment, dans le bassin versant du Né (mais reste encore non clairement démontré) et du coté de Saintes. Ces remontées d’eau de bonne qualité, qui se mélangent avec des eaux de surface, peuvent venir « brouiller » l’état réel de la nappe superficielle et il convient donc d’en tenir compte dans l’analyse.
La qualité des nappes les plus superficielles de ce domaine du Crétacé est assez contrastée.
La zone à l’amont du bassin du Né et des cours d’eau du sud-angoumois (La Boëme, Charreau) se distingue par une contamination élevée (teneurs mesurées supérieures à 60 mg/l en hautes eaux, supérieures à 50 mg/l en basses eaux). La qualité des cours d’eau s’en ressent.
Le secteur entre Charente et Né présente une qualité moyenne avec des teneurs de l’ordre de 20-30 mg/l. Ce secteur est marqué par d’importantes sorties d’eau de la nappe du Turonien : Gensac-la Pallue, Puy-Rolland… d’où les flèches positionnées sur les cartes.
Le secteur entre le Né et la Seugne montre une qualité des eaux de la première nappe un peu plus dégradée que pour le secteur précédent, avec des teneurs souvent autour de 50 mg/l en hautes eaux.
Il est à noter que la qualité du Né s’améliore entre avril et octobre 2009, et en ce qui concerne la période d’étiage, entre l’amont et l’aval du bassin, amélioration vraisemblablement à attribuer à l’activité biologique de la rivière qui consomme de l’azote.
Le fonctionnement du bassin de la Seugne est assez bien connu (Synthèse hydrogéologique par bassins versants de la région Poitou-Charentes – Relations nappes-rivières, rapport BRGM RP53767FR, Référentiels piézométriques de l’aquifère du Cénomanien des Charentes, rapport BRGM RP57532FR, Piézométries de l’aquifère du Turonien-Coniacien en Charente et Charente-Maritime Réalisation de cartes piézométriques, rapport BRGM RP51510FR).
Il existe d’importants apports des nappes du Turonien-Coniacien et du Cénomanien entre Jonzac et Pons ce qui explique le débit plutôt soutenu de la Seugne à l’étiage par rapport aux bassins versants voisins (Né, Tude, Seudre). Les apports de ces nappes sont de qualité variable étant donné qu’elles affleurent dans la dépression qui caractérise le secteur entre Jonzac et Pons.
Globalement, la qualité des nappes les plus superficielles mesurée aux sources est assez dégradée en hautes eaux, avec des teneurs autour de 50 mg/l, meilleures en basses eaux.
La qualité de la Seugne est globalement en cohérence avec la qualité des nappes si ce n’est dans la partie amont où on enregistre en basses eaux une dégradation nette. Le faible débit de la Seugne dans cette partie (avec concentration des polluants) peut expliquer cet état.
Enfin, le bassin versant de l’Arnoult présente un état qualitatif assez similaire à celui de la Seugne. Des teneurs mesurées en nappe proche de 50 mg/l de nitrates expliquent vraisemblablement la médiocre qualité observée dans la rivière, du moins dans sa partie aval et au printemps 2009.

Synthèse à travers l’évolution de la qualité de la Charente

L’évolution de la qualité des eaux de la Charente, de l’amont vers l’aval, permet de faire une synthèse de l’état des lieux précédent.
Jusqu’aux environs de Charroux, la qualité des eaux de la Charente est très satisfaisante pour le paramètre nitrates, avec des teneurs inférieures à 10 mg/l.
Cette qualité se détériore entre Charroux et Mansle en grande partie du fait des apports importants de la nappe du Dogger qui présente une qualité très dégradée, notamment dans le Civraisien et du coté de Ruffec. Entre Mansle et Angoulême, les apports des affluents en relation avec la nappe du Jurassique supérieur ne contribuent pas à améliorer la qualité des eaux de la Charente malgré les arrivées à Mansle des eaux de la Tardoire/Bonnieure, plutôt de bonne qualité.
En revanche, à Angoulême, les apports de la Touvre, avec des teneurs moyennes en nitrates de l’ordre de 15 mg/l, améliorent la qualité de la Charente. C’est surtout vrai en période de basses eaux, où la Touvre représente plus de 50 % du débit de la Charente, moins vrai en hautes eaux du fait que le débit enregistré à la station de Vindelle est bien supérieur à celui de la Touvre à Foulpougne. A l’étiage, on constate à Angoulême une amélioration nette de l’état qualitatif de la Charente en ce qui concerne les nitrates (passant de teneurs de l’ordre de 20/30 mg/l à des teneurs de l’ordre de 10/20 mg/l.
Ces niveaux de qualité des eaux de la Charente se maintiennent ensuite jusqu’à Rochefort car les apports des nappes et des rivières (Né, Seugne) restent à peu près dans les mêmes gammes de valeurs.

Apports des analyses isotopiques

A l’échelle du bassin versant de la Charente, l’étude de la composition isotopique du δ15N et du δ18O renseigne sur une origine vraisemblablement triple des nitrates. Les analyses montrent la participation à la fois d’engrais minéraux, probablement de la minéralisation de résidus de culture et de sources organiques telles que les déchets agricoles ou les eaux usées. Concernant les sources organiques, une analyse couplée des isotopes du bore permettrait de dissocier ces deux pôles.
La vulnérabilité intrinsèque des aquifères se confirment ici au travers de leur faible potentiel auto-épurateur. En effet, bien que l’hypothèse de dénitrification soit émise sur certains puits, ce processus est faiblement représenté et d’intensité variable selon la période de l’année. Cette remarque ne concerne évidemment pas les aquifères profonds bien protégés qui n’ont pas été en règle générale analysés dans le cadre de ce travail (principalement des sources) : les aquifères de l’Infra-Toarcien, du Turonien-Coniacien et du Cénomanien captif.

Résultats des analyses isotopiques de l'azote sur fond géologique"
Résultats des analyses isotopiques de l’azote sur fond géologique


Résultats des analyses isotopiques de l'oxygène sur fond géologique"
Résultats des analyses isotopiques de l’oxygène sur fond géologique

Apports des datations des 4 sources

Principes des méthodes de datation par analyse des CFC et SF6

Dater les eaux souterraines signifie déterminer le temps écoulé à partir du moment où l’eau devient souterraine, en d’autres termes, depuis son infiltration dans le sol à partir des précipitations ou depuis tout autre type d’eau de surface (rivières, lacs). A un point donné (forage, source), l’eau collectée correspond à une multitude de gouttes d’eau accumulées ayant un âge plus ou moins grand. C’est pour cela que l’âge estimé par les traceurs chimiques est considéré comme un âge « apparent ».
Il existe plusieurs méthodes pour calculer ou estimer l’âge des eaux souterraines. L’utilisation d’une méthode ou d’une autre dépend de l’âge attendu des eaux et de la disponibilité d’une chronique du signal d’entrée. Le tritium et le carbone 14 sont les deux méthodes les plus classiquement utilisées pour dater les eaux souterraines, mais ces méthodes ne sont pas adaptées pour les eaux « jeunes » (quelques années).
Un outil développé récemment pour la datation des eaux jeunes se base sur la mesure de certains gaz dissous conservatifs à l’état de trace (IAEA, 2006). Les composés halogénés CFC-11 (trichlorofluorométhane), CFC-12 (trichlorodifluorométhane), et CFC-113 (trichlorotrifluorométhane) communément appelés fréons sont utilisés principalement comme gaz réfrigérants, propulseurs, solvants et agents d’expansion dans les mousses de matières plastiques. L’intérêt de l’utilisation de ces composés halogénés repose principalement sur leur origine et leurs propriétés physico-chimiques :

  • temps de résidence atmosphérique élevé,
  • homogénéité des concentrations atmosphériques entre les deux hémisphères,
  • pas de source naturelle, d’origine uniquement anthropique,
  • bonne stabilité chimique dans le sol et dans l’eau.

Les CFC ne sont pas présents naturellement dans l’atmosphère. Leur première synthétisation a été effectuée en 1928 mais ce n’est qu’au début des années 30 que leur commercialisation a commencé. Entre les années 1950 et 1960 ces gaz ont été largement diffusés et de nombreuses utilisations ont été développées. Les CFC se sont diffusés alors dans l’atmosphère et l’hydrosphère.
L’hexafluorure de soufre (SF6) est utilisé principalement pour ces capacités isolantes par l’industrie d’énergie électrique, dans les accélérateurs et la production du double vitrage. Ce gaz est également utilisé dans la production du magnésium et comme traceur pour la détection des transferts de polluants (traçage gazeux). La production industrielle du SF6 a débuté en 1953. Le SF6 est un gaz participant à l’effet de serre spécifiquement dénoncé par la communauté internationale (protocole de Kyoto pour les réductions d’émission et le contrôle du réchauffement global de l’atmosphère).
Le SF6 est principalement d’origine anthropique mais contrairement aux CFC il existe également une production géogénique de ce gaz, estimé à 1 % à l’échelle mondiale mais qui peut représenter, localement, un apport important.
Le SF6 a été intensément utilisé comme traceur atmosphérique naturel et comme traceur artificiel pour des études océaniques. Ces propriétés présentent un grand intérêt pour l’évaluation des échanges gazeux, étude de dispersion et de mélanges dans les eaux des océans, lacs, rivières, estuaires. Pour les eaux souterraines, un des principaux intérêts est la faible possibilité de contaminations en SF6, en milieu rural tout du moins, car ce composé ne sert pour aucune application domestique contrairement aux CFC (Busenberg and Plummer, 2000).
En 1987 à Montréal, les principaux pays producteurs de CFC décidèrent d’en stopper la production. En Europe, depuis le 1er octobre 2000, les CFC ne peuvent plus être mis sur le marché et doivent être impérativement récupérés et détruits depuis le 1er janvier 2002 relative aux déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE). Même si l’utilisation du SF6 et des CFC est maintenant limitée et les concentrations dans l’air en diminution, le démantèlement des réfrigérateurs, bombes à aérosols, double vitrage,… entraine encore des émissions.
Les traceurs gazeux présents dans l’atmosphère passent la zone non saturée selon un transport diffusif avant d’entrer dans l’eau souterraine sous forme de gaz dissous suivant la loi d’Henry. La datation des eaux se base sur la comparaison des concentrations en gaz dissous dans les eaux souterraines et les chroniques de concentration des gaz dans l’atmosphère. Ces chroniques (fonction d’entrée, Illustration 177) sont parfaitement connues car mesurées en routine à plusieurs stations localisées dans les hémisphères nord et sud. Pour ce type de traceur de l’âge des eaux, il est très important de connaître la fonction d’entrée, i.e. le taux de traceur qui s’infiltre (dépendant du temps). Les premières mesures de CFC dans l’atmosphère ont été effectuées en 1971 et 1974 et un suivi systématique de ces gaz a été instauré à partir du milieu des années 1970 dans le cadre du réseau ALE/GAGE/AGAGE et à partir de 1976 par le laboratoire de suivi et diagnostic du climat de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, USA). Les données de concentrations de CFC rejetés dans l’atmosphère avant 1970 ont été estimées à partir des informations sur la production de ces gaz (McCarthy et al., 1977).

Chronique des concentrations dans l'air des CFC et SF6 "
Chronique des concentrations dans l’air des CFC et SF6

Interprétation des résultats sur les 4 sources

Parmi les 4 échantillons récoltés en février 2011, 2 sont contaminés en CFC-11 et CFC-12 (Sompt et Touvre). Ces contaminations peuvent être dues à un problème d’échantillonnage ou une contamination locale de l’atmosphère. Dans les systèmes karstiques une contamination par de l’atmosphère actuelle est possible.
Le CFC-113 est légèrement dégradé pour tous les échantillons. Ce CFC est celui qui se sorbe le plus facilement sur la matière organique.

Synthèse des âges CFC et SF6 calculés selon plusieurs modèles"
Synthèse des âges CFC et SF6 calculés selon plusieurs modèles

Pour les deux échantillons d’eau de Touvre et Sompt les eaux sont d’âge sub-actuelle (1 an ou 2010, année moyenne de la recharge). Les eaux de recharge très récente sont facilement contaminées (pour ces eaux CFC-11 et CFC-12).
La source captée de Mouthiers-sur-Boëme est composé de 96 à 100 % d’eau de recharge moyenne de 2004. A la source de St.Fraigne, les eaux collectées auraient un temps moyen de résidence de 4 ans. Suivant un modèle piston on peut également considérer que la recharge moyenne est de 2007.
Sur le secteur d’étude les eaux collectées sont donc toutes d’âge récent. Les eaux à temps de résidence plus important sont celles de Mouthiers-sur-Boëme, suivies de celles de St. Fraigne. Enfin, les deux autres sources karstiques sont de recharge actuelle (1 an).

Evolution des teneurs en nitrates sur plus de 20 ans

Plateaux calcaires (Dogger et Infra-Toarcien) Nord Charente rive droite

Les sources sortant de l’aquifère de l’Infra-Toarcien dans la partie amont de la vallée de la Charente ou du Transon présentent une qualité satisfaisante par rapport au paramètre nitrates (autour de 10 mg/l).
En revanche, toutes les sources ou les forages à la nappe du Dogger, dans le secteur de Charroux-Civray en rive droite de la Charente, présentent des teneurs très élevées en nitrates, situées entre 50 et 70 mg/l. Ces teneurs sont à un niveau élevé depuis 20 ans. On observe toutefois sur certains points une augmentation significative dans les années 1990.
Les deux points du bassin versant de la Péruse, à l’amont de Ruffec, montrent des teneurs un peu moins élevées que dans le secteur précédent, mais situées toutefois entre 35 et 50 mg/l, et ce depuis au moins 20 ans.
Dans la vallée de la Charente à l’amont de Mansle, des teneurs très élevées en nitrates, autour de 60 mg/l, sont relevées depuis au moins 20 ans dans un puits.
Dans le même secteur, l’Infra-Toarcien profond, présente (localement) des teneurs « inhabituelles » en nitrates. C’est le cas du forage profond situé à l’aval de Ruffec et d’un forage à l’amont de Mansle (06617X0043) dont l’historique montre régulièrement des teneurs, bien que faibles, en nitrates. En dehors d’un problème d’isolation dû aux forages, ces valeurs pourraient traduire là l’existence d’échanges verticaux à la faveur des failles qui traversent ce secteur.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'une source au Dogger, vallée de la Charente Charroux"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’une source au Dogger, vallée de la Charente Charroux

Plateaux calcaires (Dogger et Infra-Toarcien) dans la boucle de la Charente

Selon les chroniques disponibles, la qualité des nappes est différente du Sud au Nord de ce secteur.
Au Sud, dans le bassin versant du Son-Sonnette, les teneurs en nitrates sont relativement modérées. On observe toutefois, dans la nappe du Dogger, sur les 20 dernières années, une augmentation de l’ordre de 10 à 20 mg/l, ce qui fait en moyenne entre 0.5 et 0.8 mg/l par an. C’est aussi le cas du point le plus amont dans le bassin versant de l’Argent-Or.
Dans le reste du bassin versant de l’Argent-Or, dans le bassin de la Lizonne et dans celui du Cibiou/Pas de la Mule, on observe une certaine permanence des teneurs dans la nappe du Dogger depuis près de 20 ans. Mais ces teneurs sont en revanche à un niveau élevé, de plus en plus important du Sud vers le Nord : autour de 30 mg/l dans le bassin de l’Argent-Or, autour de 40 à 50 mg/l dans le bassin du Cibiou, près de 60 mg/l sur les rives de la Charente près de Civray.
En revanche, dans tout ce secteur, les chroniques disponibles sur les forages à la nappe de l’Infra-Toarcien captive montrent toutes des teneurs nulles en nitrates (points 06378X0033, 06378X0035, 06378X0019, 06385X0061).

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'une source au Dogger, haute vallée de la Charente, rive gauche"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’une source au Dogger, haute vallée de la Charente, rive gauche

Le karst de la Rochefoucauld

Les quelques historiques disponibles sur un peu plus de 20 ans montre une légère augmentation des teneurs en nitrates, surtout durant les années 1990. Les années 2000 correspondent plutôt à une stabilité des teneurs. Toutefois, ces dernières connaissent des variations annuelles très importantes traduisant le caractère karstique des réservoirs. Les courbes de tendance donnent une augmentation annuelle de l’ordre de 0.2 mg/l. Là où nous étions il y a plus de 20 ans dans la fourchette 15-20 mg/l, on se trouve actuellement dans la fourchette 25-30 mg/l.
Les sources de la Touvre, qui combinent comme nous l’avons vu des eaux de rivières (Tardoire, Bandiat, et dans une moindre mesure Bonnieure) et des eaux du karst de la Rochefoucauld, montraient il y a 20 ans des valeurs basses autour de 10 mg/l alors qu’à présent ces valeurs sont situées autour de 15 mg/l.
On constate aussi aux sources de la Touvre une augmentation « modérée » dans les années 1990 et une certaine stabilité dans les années 2000. Il est à noter toutefois la baisse constatée au cours de l’année 2005, correspondant à une année particulièrement sèche, et le pic observé après la reprise des lessivages dus aux pluies de l’automne 2006. Ce phénomène, particulièrement visible sur l’historique des teneurs en nitrates de la Touvre, peut être observé sur de nombreux graphes de la région Poitou-Charentes. Des calculs réalisés en croisant débit de la Touvre et teneur en nitrates montrent qu’il passe actuellement par an aux sources à peu près 4600 tonnes de nitrates, ce qui correspond aussi à la moyenne 2005/2006 (Rapport BRGM RP55515FR, « Réseau régional de la qualité des nappes en 2006 »).
On ne dispose pas de chroniques de points au Jurassique supérieur à l’Ouest du karst de la Rochefoucauld et à l’Est du fleuve Charente. En revanche, deux forages profonds du syndicat de Champniers au Dogger présentent des teneurs en nitrates antagonistes.
Le plus au Nord, 06857X0002, bien que profond, montre des teneurs en nitrates élevées et très fluctuantes, et ce depuis au moins 20 ans. En revanche, le second, 07093X0069, est indemne de nitrates.

Evolution des teneurs en nitrates aux sources de la Touvre (depuis 1987)"
Evolution des teneurs en nitrates aux sources de la Touvre (depuis 1987)

Plateaux calcaires (Dogger et Infra-Toarcien) Nord Boutonne

D’une manière générale, les historiques des points (forages, sources) dans la nappe du Dogger ne montrent pas d’évolution sensible dans les 20 dernières années, avec des teneurs élevées autour de 50 mg/l. Par rapport à cette moyenne, le forage de Vernoux (au Dogger) se singularise par des teneurs plus importantes, autour de 60 mg/l, et les sources à l’amont de la Belle par des teneurs un peu plus faibles, autour de 30 à 35 mg/l.
En revanche, les forages à l’Infra-Toarcien présentent des teneurs très variables, soit sont indemnes de nitrates (06367X0135 et 06367X0137), soit ont un peu de nitrates (06367X0188) ou parfois beaucoup (06367X0136) traduisant des mélanges avec des eaux plus superficielles (nappe du Dogger). Inversement, le point au Dogger 06367X0139 montre des teneurs en nitrates très irrégulières, parfois basses, contrastant avec les autres points à cette nappe et laissant penser là encore à des mélanges d’eau avec la nappe de l’Infra-Toarcien sous-jaccente.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple du forage de Vernoux (Dogger) dans la vallée de la Boutonne"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple du forage de Vernoux (Dogger) dans la vallée de la Boutonne

La nappe alluviale de la Charente entre Mansle et Angoulême

Nous disposons sur cette nappe alluviale de chroniques de nitrates sur les nombreux puits qui jalonnent la Charente.
Mais tous les ouvrages présentent de grandes variations des teneurs en nitrates, sans évolution particulière visible.
Cette grande variation est à mettre en relation avec les pompages et les apports plus ou moins importants de la Charente. Ces teneurs ne sont donc pas forcément représentatives de la qualité de la nappe alluviale, mais plutôt du mode d’exploitation du champ captant.
Il convient de distinguer, par rapport à l’ensemble des points, les puits F8 et F6 du champ de Bignac qui présentent des teneurs en nitrates particulièrement faibles.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un puits en nappe alluviale de la Charente (champ captant de Vars)"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un puits en nappe alluviale de la Charente (champ captant de Vars)

Les nappes du Jurassique supérieur en rive droite de la Charente

Dans cet ensemble, il convient de distinguer la nappe des calcaires et marnes du Jurassique supérieur altérés et fissurés et la nappe contenue dans les calcaires et grès du Tithonien inférieur et moyen. Cette dernière peut être « captive » sous le recouvrement argileux du Quaternaire.
La nappe du Jurassique supérieur apparaît fortement contaminée par rapport au paramètre nitrates, avec des teneurs moyennes de l’ordre de 40 mg/l à St-Fraigne, dans le bassin de l’Aume-Couture, sans que l’on puisse noter d’évolution notable depuis 20 ans. En revanche les variations autour de 40 mg/l se font selon des cycles saisonniers très nets. Il en est de même sur le forage de la vallée du Bief. Il y aurait eu là une augmentation (« légère ») des teneurs au cours des années 1990. A l’amont du bassin de l’Antenne, les teneurs dans la nappe du Jurassique supérieur seraient encore plus élevées, au-dessus de 50 mg/l.
La nappe du Tithonien inférieur et moyen présente des teneurs comparables a la nappe du Jurassique supérieur (Oxfordien et Kimméridgien). On observe des teneurs autour de 20-30 mg/l dans le bassin de l’Antenne, de l’ordre de 40 mg/l dans celui de la Soloire, supérieures à 50 mg/l en rive droite de la Charente, à la source de La Touche (Jarnac) en particulier.
Par ailleurs, une « couverture » d’alluvions argileuses quaternaires ne semble pas suffire à garantir une bonne protection de l’aquifère si l’on en juge par les teneurs du forage 07083X0043.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple de la source à la nappe du Tithonien (La Touche), rive droite de la Charente"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple de la source à la nappe du Tithonien (La Touche), rive droite de la Charente

La nappe du Jurassique supérieur des bassins de la Boutonne et de la Gères-Devise

Dans ce secteur nous ne disposons de chroniques des teneurs en nitrates que sur les 10 à 15 dernières années.
L’état qualitatif de la nappe du Jurassique supérieur est là assez contrasté en fonction des lieux.
En Nord-Boutonne, dans le secteur de Chizé, les teneurs en nitrates oscillent autour de 30 à 40 mg/l. Ces teneurs « modérées » s’expliquent par l’existence d’une bande boisée (la forêt de Chizé) qui traverse là la vallée de la Boutonne.
Dans le secteur d’Aulnay, les teneurs atteignent 50 mg/l. Tout à fait à l’amont de la Nie en revanche, les deux puits présentent des teneurs faibles, autour de 10-20 mg/l.
Les ouvrages du secteur de Saint-Jean-d’Angély montrent des teneurs autour de 60 mg/l.
Dans les bassins versants de la Gères et de la Devise, au Nord du Marais de Rochefort, la nappe du Jurassique supérieur est particulièrement dégradée avec des teneurs qui varient entre 60 et 80 mg/l.
En termes d’évolution, la plupart des graphes montrent des valeurs assez dispersées. Il est surtout à noter que la période d’années sèches 2003-2006 se marque en règle générale par des valeurs particulièrement basses. Il y a donc une relation particulièrement forte dans ces secteurs, et pour la nappe du Jurassique supérieur, entre teneurs en nitrates et lessivage des sols.
Mises à part les observations précédentes, il n’y a pas d’évolution notable sur la période d’observation (10 à 15 ans).

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un puits au Jurassique supérieur (Aulnay)"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un puits au Jurassique supérieur (Aulnay)

Nappe alluviale entre Angoulême et Cognac

A Angoulême, la nappe alluviale présente une qualité assez dégradée avec des teneurs variant de 30 à 50 mg/l en fonction des ouvrages du champ captant. Les graphes montrent des variations entre hautes et basses eaux. La moindre « dispersion » des teneurs mesurées, par rapport aux autres champs captant de la vallée de la Charente, suggère une alimentation plutôt faible de la Charente.
A Angeac en revanche les teneurs apparaissent très dispersées sur les ouvrages soulignant les interconnections avec le fleuve Charente.
Les champs captant de l’agglomération de Cognac, dans la vallée de la Charente, présentent la particularité de comporter des ouvrages de différentes profondeurs, captant la nappe alluviale, la nappe du Turonien-Coniacien, la nappe du Cénomanien.
A l’exception notable d’un point à la nappe du Turonien (14 m de Profondeur) tous les ouvrages des divers champs captant présentent des teneurs en nitrates significatives.
Les valeurs sont comprises en général entre 10 et 40 mg/l sans que se dégage réellement une relation avec la profondeur des ouvrages. En effet, un ouvrage au Cénomanien profond peut révéler des teneurs plus élevées qu’un ouvrage proche nettement moins profond.
De toute évidence, au regard en général de la dispersion des valeurs pour un même ouvrage, les eaux se mélangent avec des proportions variables (vraisemblablement dues aux pompages plus ou moins importants) venant de la nappe alluviale, des nappes du Turonien-Coniacien et du Cénomanien plus profondes, de la rivière.
De ce fait, on ne peut dégager de la totalité des graphes aucune évolution particulière sur ces 20 dernières années.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un puits en nappe alluviale de la Charente – Angeac-Charente"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un puits en nappe alluviale de la Charente – Angeac-Charente


Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un forage au Cénomanien (227 m de prof.) – vallée de la Charente, Cognac"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un forage au Cénomanien (227 m de prof.) – vallée de la Charente, Cognac

Nappe du Turonien libre de l’Angoumois

Au Sud d’Angoulême la nappe du Turonien-Coniacien présente une qualité variable en fonction des pressions, avec des teneurs en nitrates entre 20 mg/l et 40 mg/l en fonction des points disposant de données. Cette nappe est en général libre dans ce secteur et fortement productive. Elle alimente les cours d’eau affluents de la Charente.
Il est à noter que, sur ces graphes, on n’observe pas d’évolution sensible depuis 20 ans. Sur la source de Mouthiers par exemple, pour laquelle on dispose de chroniques anciennes, on constate même que les teneurs en nitrates étaient quasiment à leur niveau actuel au milieu des années 1980.
En revanche, on observe sur les graphes des variations annuelles avec des valeurs élevées en hautes eaux et les valeurs les plus faibles en basses eaux. Les écarts annuels sont importants, de l’ordre de 10 à 20 mg/l.
Plus vers l’Ouest, entre Cognac et Angoulême, la source de Puyrolland est aussi une importante résurgence de la nappe du Turonien-Coniacien. Dans le même secteur il existe d’autres résurgences (Gensac-la-Pallue par exemple) qui apportent des quantités d’eau non-négligables à la Charente, en particulier en période d’étiage.
La qualité de la source de Puyrolland, captée pour l’AEP et suivie dans le cadre du réseau régional de la qualité des nappes, est assez dégradée, avec des teneurs en nitrates de l’ordre de 35 mg/l de puis au moins 20 ans.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple de la source de Puyrolland au Turonien – vallée de la Charente"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple de la source de Puyrolland au Turonien – vallée de la Charente

Crétacé supérieur du bassin versant du Né

D’un point de vue géologique, le bassin versant du Né correspond principalement à des affleurements de formations calcaréo-marneuses (peu perméables) du Santonien-Campanien surmontées localement par des formations sablo-argileuses du Tertiaire (Eocène). A l’exception, des calcaires bioclastiques du sommet du Campanien, ces formations sont peu aquifères. Les formations calcaréo-marneuses du Crétacé sont fissurées et altérées en surface permettant la circulation et le stockage d’eaux souterraines. Ces nappes ont toutefois de faibles potentialités ; les puits et sources à ces nappes sont faiblement productifs. En revanche, des remontées d’eaux plus profondes de l’aquifère du Turonien-Coniacien sont possibles à la faveur de failles. Ces remontées, connues dans les bassins voisins de la Tude et de la Dronne, ou dans le secteur de Saintes, ne sont là que soupçonnées.
D’un point de vue qualitatif, les quelques points d’eau à la nappe superficielle du Campanien dans les environs de Barbezieux (puits et sources) montrent tous des teneurs en nitrates très modérées (de 10 à 20 mg/l), qui tranchent avec les zones voisines.
Sur les 20 dernières années, on observe sur tous les points une nette augmentation, de quelques mg/l à plus de 15 mg/l.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un forage (17 m) à la nappe du Campanien ( ? ou Turonien), bassin versant du Né"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un forage (17 m) à la nappe du Campanien ( ? ou Turonien), bassin versant du Né

Crétacé supérieur et Tertiaire du bassin versant de la Seugne

Le bassin de la Seugne se caractérise hydrogéologiquement par la présence de plusieurs aquifères, au moins quatre.
A l’amont, les puits de la vallée du Trèfle, près de Barbezieux, caractérisent l’état de la nappe des sables de l’Eocène. Les valeurs élevées des teneurs en nitrates (autour de 40 mg/l) contrastent avec les teneurs mesurées dans la nappe du Campanien, non loin de là, dans le bassin versant du Né.
En revanche les teneurs mesurées dans la vallée du Né sont cohérentes avec les teneurs de la source 07314X0011 (un peu plus de 10 mg/l), sortant du Campanien dans la basse vallée du Trèfle. Cette singularité de la nappe du Campanien dans ce secteur (entre Seugne et Charente) pose un problème d’interprétation. Cette « bonne » qualité de cette nappe serait-elle due à des remontées d’eau plus profonde ?
La nappe du Turonien-Coniacien est libre dans la « fenêtre » entre Jonzac et Pons. Sur le forage de Jonzac et à la source de Fontraud, elle montre une certaine dégradation avec des teneurs autour de 25 mg/l.
Le forage profond d’Avy, près de Pons, malgré un Turonien captif, présente des teneurs en nitrates autour de 15 mg/l. En revanche les forages 07313X0007 (190 m, Turonien et Cénomanien) et 07076X0009 (80 m, Cénomanien) sont indemnes de nitrates.
Enfin, la source de Font Roman au Campanien, dans la partie aval du bassin de la Seugne, révèle des teneurs très fluctuantes, entre 20 et 50 mg/l. Cette grande variation suggère encore l’existence de mélanges avec des remontées d’eaux profondes.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un forage de 40 m à la nappe du Turonien, Jonzac"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un forage de 40 m à la nappe du Turonien, Jonzac

Crétacé supérieur de la Charente aval

Ce qui caractérise ce secteur, c’est aussi la variété des aquifères : Cénomanien inférieur et moyen, Turonien et Coniacien, Santonien-Campanien, alluviaux. De plus les données proviennent essentiellement de forages, parfois profonds.
Les quelques sources (à Chaniers, Bouil de Chambon dans la vallée de l’Arnoult) témoignent de nappes superficielles assez dégradées par rapport au paramètre nitrates, avec des teneurs comprises entre 40 et 50 mg/l. La source de Lucerat à Saintes, sortant du Santonien, présente des teneurs très variables, entre 20 et 50 mg/l, qui viennent là encore de mélanges avec des eaux plus profondes remontant du Turonien.
Les forages témoignent d’un état des nappes profondes plus contrasté. A Saintes le forage au Turonien 06835X0051 avec de l’ordre de 35 mg/l de nitrates est voisin du forage 06835X0061 (130 m de profondeur) qui n’en comporte que 18 mg/l.
Dans le secteur de Taillebourg/Juicq la plupart des forages présentent des teneurs situées entre 10 et 20 mg/l, montrant que, bien que captif, l’aquifère du Cénomanien n’est pas parfaitement bien protégé et communique là avec des aquifères libres du Turonien ou du Coniacien. La présence systématique de nitrates, à l’exception du forage Sorins à Taillebourg (06831X0036), conduit à écarter l’explication par des transferts verticaux dus à l’état des tubages.
En dehors de celui déjà cité, il y a tout de même quelques ouvrages profonds indemnes de nitrates : 06837X0016 (Cénomanien) à St-Césaire, 06831X0030 (Cénomanien, 50 m) Coulonges F1 à St-Savinien, 06824X0058 (75 m Cénomanien) Romegoux Charente aval.
Le forage profond de la Clisse présente des teneurs autour de 30 mg/l comparable au puits voisin dans le Coniacien, montrant que l’aquifère du Turonien n’est pas là protégé. La nette hausse des teneurs depuis 2006 (actuellement autour de 50 mg/l) est vraisemblablement à attribuer à une modification des modalités d’exploitation de l’ouvrage AEP.
Enfin, les 2 ouvrages en bordure du Marais de Rochefort montrent la dégradation des eaux souterraines dans ce secteur avec des teneurs autour de 40 mg/l à plus de 50 mg/l.

Evolution des teneurs en nitrates : exemple d'un forage au Cénomanien captif à Taillebourg"
Evolution des teneurs en nitrates : exemple d’un forage au Cénomanien captif à Taillebourg


Evolution des teneurs en nitrates : source au Coniacien, Bouil du Chambon vallée de l'Arnoult aval"
Evolution des teneurs en nitrates : source au Coniacien, Bouil du Chambon vallée de l’Arnoult aval

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