Ressources en eau souterraine dans un aquifère du delta du Llobregat

Cadre institutionnel

L’ACA, rattachée au Département de l’action climatique, de l’alimentation et de l’agenda rural de la Generalitat de Catalogne, est née de la fusion du Conseil de l’assainissement, du Conseil de l’eau et de la Direction générale des travaux hydrauliques.

Pour pallier le déficit hydrique et récupérer le bon état de la masse d’eau souterraine, et conformément aux mandats dérivés de la Directive Cadre sur l’Eau, l’ACA réalise une série d’actions convenues avec la Communauté d’Usagers du Delta du Llobregat, l’Entité Métropolitaine et la Société Générale des Eaux de Barcelone (F. Ortuño et al. 2009).

Situation géographique

La basse vallée du Llobregat et son delta sont situés au sud-ouest de l’aire métropolitaine de Barcelone (AMB). La vallée alluviale s’étend sur une superficie de 30km2 et le delta sur 80 km2. Le système est composé d’aquifères de haute transmissivité, les aquifères sont alimentés par l’infiltration de la pluie, bien qu’ils se nourrissent principalement de l’infiltration du fleuve et de l’infiltration agricole.

La basse vallée du Llobregat est un aquifère alluvial libre formé par plusieurs terrasses fluviales qui, lorsqu’il atteint le delta, à Cornellà, se divise en deux, séparés par un coin de limon, un de faible profondeur qui couvre une grande partie du delta, et un autre profond, sous le coin de limon, qui est donc captif, et qui est l’aquifère important du delta. (Custodio, 2007)

Ce système est d’une grande importance en raison de son caractère stratégique pour la population de l’AMB (4 millions d’habitants) (Fouillac, 2009).

L’aquifère principal du delta du Llobregat présente une baisse piézométrique généralisée sous le niveau de la mer depuis le début des années 70, suite à une surexploitation. Cela a conduit à l’émergence et à la progression de l’intrusion marine dans l’aquifère, également facilitée par les excavations de la couche imperméable de contact entre l’aquifère et la mer dans le port. Cela a entraîné une dégradation progressive de la qualité des eaux souterraines. (Custodio, 1987 ; Custodio et al. 1976 ; Custodio et al. 1989 ; Iríbar, 1992 ; Iribar, 1997).

historique

Les premiers antécédents de la recharge des aquifères peuvent remonter à l’époque arabe, comme les phares de l’Alpujarran (Fernández Escalante et al, 2005) ou le système de digues et de boqueras (Díaz Marta, 1989). Les premières installations modernes de recharge gérée datent de 1969 dans les zones alluviales de Besós et Llobregat (Valdés, 1992). Une autre expérience remarquable a été réalisée dans le Llano de la Palma (Majorque), en utilisant un système mixte basé sur l’irrigation avec des eaux usées et l’injection des excédents, quand ils existent, dans des puits forés dans des calcarénites très perméables.

L’Institut Géologique et Minier d’Espagne (IGME), en collaboration avec d’autres organismes, réalise depuis 1984 des expériences pilotes de recharge artificielle, parmi lesquelles il faut souligner les suivantes : trois bassins d’infiltration dans la rivière Oja (La Rioja) ; cinq bassins d’infiltration dans la plaine de Guadix (Grenade) ; et un bassin de type fosse à Carmona (Séville).

À Barcelone, des expériences de recharge artificielle sont menées depuis de nombreuses années pour lutter contre l’intrusion saline, conséquence des extractions massives du XXe siècle. Les premières installations de recharge ont été construites au début des années 50 dans les alluvions de la rivière Besòs et dans les années 60 dans l’aquifère alluvial de la rivière Llobregat (Custodio & Llamas, 1983 ; Valdés, 1992 ; Martín-Alonso, 2003). Cette dernière action, gérée par la Société Générale des Eaux de Barcelone, a permis de recharger à certaines périodes jusqu’à un maximum de 20 hm³/an dans des puits situés dans le Delta avec l’excédent d’eau de la Station de Traitement des Eaux de Sant Joan Despí. La recharge a été complétée par l’entaille du lit du Llobregat, en traversant le lit du fleuve pour favoriser l’infiltration de l’eau (Pérez-Paricio, 1999).

Preuve des avantages de la mise en œuvre

Les bassins de recharge ont un impact positif sur l’amélioration de la qualité de l’eau de l’aquifère tout en augmentant la quantité de ressource disponible. Cependant, ces actions nécessitent l’aménagement de grandes surfaces perméables et un contrôle précis de la qualité de l’eau appliquée.

Le faible coût de l’infrastructure du bassin et de son entretien en font un élément durable. L’efficacité est variable, en fonction des crues tout au long de l’année.

La barrière hydraulique contre l’intrusion saline montre aux points d’observation de l’aquifère une diminution de la conductivité électrique (diminution de la concentration en chlorure, sodium, potassium, calcium…) démontrant qu’elle empêche l’intrusion saline. La barrière s’oxyde dans un milieu réducteur, les conséquences qu’elle peut avoir sur l’aquifère sont en cours d’analyse. L’injection d’eau issue du traitement tertiaire a généré une augmentation de la concentration en nitrates (5,8 mg/l).

Potentiel de réplication dans la région SUDOE

La reproductibilité des deux activités nécessitera des conditions géographiques similaires à celles de la zone du delta et du fleuve Llobregat.

Les bassins de sédimentation et d’infiltration sont applicables sans grandes difficultés ni investissements dans des zones qui présentent de grandes extensions perméables.

Dans le cas de la barrière hydraulique, le problème doit être très concret et sévère pour réaliser un investissement technologique et opérationnel de cet envergure. Il faudra peut-être envisager d’autres options avant d’opter pour ce type de prévention compte tenu des coûts mentionnés.

Ces deux actions constituent des alternatives importantes à la gestion des ressources hydriques parmi les différentes options existantes, par exemple, l’utilisation d’eau recyclée pour répondre à des usages qui ne nécessitent pas une eau de qualité, mais qui exploitent l’eau de l’aquifère. Une autre alternative, également appliquée à Barcelone, est l’utilisation d’eau dessalée qui génère un volume d’eau suffisant pour satisfaire les usages, en réduisant les extractions et en permettant la récupération du niveau piézométrique qui conduirait simultanément à une amélioration de la qualité et de la quantité des eaux souterraines, donnée, entre autres, par la réduction des intrusions marines.

Perspectives d’avenir

Bien que les bassins de recharge (RMA) soient une option viable dans de nombreux aquifères exploités, que ce soit dans les zones côtières ou intérieures, impliquant une réutilisation efficace des eaux récupérées, les barrières hydrauliques sont des développements technologiques qui nécessitent un problème très bien défini et dont la résolution satisfait les investissements réalisés. Les options de réduction de la demande, de réutilisation ou de dessalement peuvent être des options plus viables qu’une barrière hydraulique dans la gestion future des ressources en eau souterraine.

Points clés de la méthode innovante

• Relever le défi de la gestion de l’eau dans une zone surexploitée aux ressources limitées.
• La disponibilité de l’eau permet de satisfaire les activités locales en évitant les conflits entre usagers.
• ACA et CUADLL mènent de multiples actions pour répondre au problème de disponibilité et de qualité, l’efficacité et l’innovation doivent être valorisées dans une perspective historique.