Avignon université vient d’inaugurer une nouvelle chaire universitaire. Il s’agit de GeEAUde, une structure unique en France dédiée aux eaux souterraines. Avec le changement climatique, mieux connaître ces ressources constituant la quasi-totalité de nos réserves d’eau douce devient un enjeu indispensable. Encore plus en Vaucluse où cet approvisionnement provient presque exclusivement des eaux souterraines. Objectif : se doter d’outils permettant notamment aux décideurs politiques de mieux gérer cette ressource vitale.
Avec GeEAUde, l’université d’Avignon dispose donc désormais d’une 4e chaire partenariale après celles consacrées à l’IA (étudier l’humain au travers des technologies du langage), la Chimie verte & durable du végétal (labellisée Unesco) et les Gif (Géodata immobilier foncier).
Consacrée aux eaux souterraines, ce nouvel outil unique en France regroupant le monde universitaire et des partenaires socio-économique intervient sur la « Dynamique des ressources en eau souterraine et interactions avec les écosystèmes associés ».
En clair, « il s’agit de savoir ce qu’il y a sous nos pieds », résume Carole De Souza, directrice de l’Institut Agrosciences, environnement et santé d’Avignon université à Agroparc.
« L’eau souterraine, c’est un trésor invisible. »
Konstantinos Chalikakis, porteur de la chaire GeEAUde
L’enjeu est de taille puisque les eaux souterraines représentent près de 99% des réserves d’eau douce liquide de la planète. Actuellement, elles fournissent 25% de toute l’eau douce utilisée par les êtres humains en moyenne dans le monde. En France, elles représentent 53% de l’utilisation totale en eau potable, agriculture et industrie. Et en Vaucluse, les eaux souterraines constituent 96% des sources d’approvisionnement dans le département en matière d’eau potable.
Un enjeu vital pour notre avenir
« L’eau souterraine, c’est un trésor invisible, explique Konstantinos Chalikakis, enseignant chercheur au sein d’Avignon université et porteur de la chaire GeEAUde. Mais parce qu’on ne la voit pas, on pense parfois qu’elle n’existe pas. Cette méconnaissance, c’est la raison principale pour laquelle cette ressource est souvent mal gérée. »
Présentant l’avantage d’être mieux protégées que les eaux de surface comme les rivières et les lacs, elles constituent pourtant une ressource stratégique pour l’alimentation en eau potable et le maintien des écosystèmes.
« Toutefois, les eaux souterraines, ainsi que les bénéfices directs et indirects qu’elles procurent, passent trop souvent inaperçus ou sont ignorés. Ces ressources naturelles, essentielles pour l’homme et les écosystèmes, restent mal comprises, sous-évaluées, et surexploitées. Cette situation critique s’accentue en contexte méditerranéen », insiste Konstantinos Chalikakis.
Les objectifs de cette chaire universitaire unique en France
L’objectif de la nouvelle chaire est « de développer, tester et promouvoir des outils et des approches globales pour caractériser et modéliser les ressources en eau souterraine, ainsi que proposer des stratégies de gestion durable adaptées au contexte méditerranéen dans le cadre des changements globaux. »
Pour cela, outre Avignon université, GeEAUde s’appuie sur deux autres membres fondateurs de premier plan : le département Aqua de l’Inrae (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement), organisme de recherche leader mondial dans son domaine, et l’IFP Energies nouvelles, autre acteur mondial majeur dans la recherche de l’énergie et de l’environnement.
Le but étant favoriser la transmission des connaissances et le partage de la collecte des données en fédérant chercheurs, décideurs, politiques, gestionnaires industriels et utilisateurs de l’eau afin de développer des outils d’aide à la décision ainsi que de gestion durable et équitable des ressources en eau souterraine.
De nombreux partenaires locaux
Conscient de l’importance de la démarche, plusieurs acteurs locaux ont, eux aussi, fait le choix de rejoindre GeEAUde comme le Conseil départementale de Vaucluse, la Communauté d’agglomération du Grand Avignon, le syndicat des eaux Rhône-Ventoux, lele Syndicat mixte du bassin des Sorgues ainsi que les groupes nationaux Suez et Veolia.
« Le Département de Vaucluse est particulièrement sensibilisé aux problématiques de l’eau, rappelle Christian Mounier, président de la commission agriculture, eau et alimentation. Nous avons d’ailleurs initié fin 2022 des Etats généraux de l’eau afin de mener une réflexion concrète sur la préservation de la ressource et la sécurisation de l’approvisionnement en eau du Vaucluse. C’est donc une évidence que nous figurions dans cette nouvelle chaire. »
« Le Grand Avignon est directement intéressé par la problématique de l’eau, complète pour sa part Jérôme Gelly, directeur général des services techniques de l’agglomération. Avec nos 173 000 abonnés approvisionnés par 10 millions de m3, la Gemapi (Gestion des milieux aquatiques et prévention des inondations), l’irrigation, l’assainissement… l’agglomération est totalement concernée par ces thématiques. »
Même constat auprès des syndicats ayant rejoint GeEAUde : « Nous desservons 180 000 personnes dans 37 communes, indique Julia Brechet, directrice de Rhône-Ventoux. Nous prélevons 13,5 millions de m3 dont plus de 12 millions de m3 proviennent d’eaux souterraines. Nous sommes donc sensibles à cette problématique puisque nous nous sommes déjà engagés dans cette démarche dès 2016 en recrutant un hydrogéologue. »
« On s’intéresse beaucoup aux réseaux des Sorgues en surface, explique Laurent Rhodet, directeur du Syndicat mixte du bassin des sorgues, mais on doit mieux comprendre ce qui se passe en dessous comme à la fontaine de Vaucluse dont le volume baisse de plus en plus. »
A la découverte des hydrosystèmes méditerranéens et vauclusiens
Dans un premier temps, GeEAUde va se concentrer plus spécifiquement sur 3 types d’hydrosystèmes souterrains caractéristiques du pourtour et des îles méditerranéennes. Il s’agit des aquifères karstiques, des aquifères alluvionnaires et des aquifères sédimentaires profonds. Trois types de système que l’on retrouve dans le Vaucluse.
Les aquifères karstiques sont formés principalement au sein de roches carbonatées. Ces hydrosystèmes souterrains présentent plusieurs particularités. Ils ont une importante capacité de stockage d’eau et les écoulements souterrains sont dominés par deux tendances : une dynamique d’écoulement lente et une rapide. La Fontaine de Vaucluse est un exemple d’aquifères karstiques ne présentant qu’un unique exutoire.
Pour leur part, les aquifères alluvionnaires sont des formations géologiques constituées de sédiments (graviers, sables, limons et argiles) qui se sont accumulés au fil du temps dans les lits de rivières et les plaines inondables comme la plaine d’Avignon ou celle de la Crau. Ces aquifères sont souvent situés à faible profondeur sous la surface du sol, et leur eau est généralement plus accessible que celle des aquifères profonds. Ils sont donc largement utilisés pour l’approvisionnement en eau potable, l’irrigation, l’industrie et la production d’énergie. Ces aquifères alluvionnaires peuvent se recharger rapidement en période de pluie et leur niveau d’eau peut varier considérablement en fonction des conditions climatiques locales.
Enfin, les aquifères sédimentaires profonds, comme celui du Miocène de Carpentras, sont des formations géologiques souterraines constituées de couches de sédiments et de roches perméables situées à des profondeurs importantes, souvent plusieurs centaines de mètres sous la surface du sol (ex. aquifère du Miocène de Carpentras). L’eau contenue dans ces aquifères est généralement plus ancienne et ils sont généralement très long à se recharger. Les aquifères sédimentaires profonds représentent des systèmes très fragiles souvent utilisés pour l’approvisionnement en eau potable, l’industrie et la production d’énergie, car ils peuvent contenir des quantités importantes d’eau.
Ainsi en Vaucluse, un hydrosystème aquifère alluvionnaire comme celui d’Avignon pourra mettre 49 jours à se reconstituer, de l’eau du Rhône vers les champs captant de la Barthelasse, contre 10 000 ans pour l’aquifère sédimentaire profond du Miocène de Carpentras. Vu le temps que cela peut prendre, on voit alors mieux l’intérêt de saisir comment ces systèmes fonctionnent. Tout le travail de la chaire va donc consister à comprendre les différentes interactions entre hydrosystèmes souterrains et écosystèmes associés, les processus de remplissage, la vulnérabilité aux risques (contamination par une pollution et surexploitation notamment) ainsi que la pérennisation et l’exploitation durable.
« Il est essentiel d’agir collectivement et de manière coordonnée. »
« GeEAUde va nous permettre de mettre en place des bases de données ainsi que de développer des outils pour étudier les évolutions des ressources en eau souterraine et modéliser le comportement des aquifères », complète Konstantinos Chalikakis.
« L’intérêt est de décloisonner les informations et de renforcer notre capacité à échanger », insiste Alexandre Duzan, directeur général adjoint Sondalp-Hydroforage chez Suez qui rappelle l’urgence à agir « quand on sait que le débit du Rhône a baissé de 15% depuis les années 1970 ».
Même prise de conscience pour Eric Lahaye, directeur régional chez Veolia : « Lors de la tempête Alex en 2020, nous avons constaté des niveaux de moins 5 à moins 7 mètres sur des ressources que l’on croyait presque inépuisables. »
« Pour faire face à cette situation critique qui s’accentue en contexte Méditerranéen, il est donc essentiel d’agir collectivement et de manière coordonnée », poursuit Konstantinos Chalikakis.
Et ce d’autant plus que cet ‘or bleu’ a aussi une valeur économique importante car il est utilisé pour une grande variété d’activités, notamment l’agriculture, l’industrie, la production d’énergie et l’approvisionnement en eau potable. S’il devient plus rare, cela peut entraîner des conflits entre les différents utilisateurs de l’eau.
Au final, GeEAUde ambitionne de développer et partager les outils permettant une gestion durable de ces ressources souterraines. « Une nappe, c’est une copropriété qui appartient à tout le monde, confirme Alexandre Duzan. Il y a donc un vrai enjeu de gouvernance. » C’est certainement pour cela que la Ville d’Avignon, la Région Sud ou encore la Maison régionale de l’eau ont d’ores et déjà annoncé leur volonté de rejoindre cette chaire qui représentera un investissement pour l’Université mobilisant 1,5M€ sur 5 ans.
« Des conséquences directes sur la sécurité alimentaire et la stabilité politique. »
L’urgence est là puisque le rapport du Programme des Nations Unies pour l’environnement (UNEP) alerte depuis de 2021 sur les conséquences directes sur la sécurité alimentaire et la stabilité politique d’une mauvaise gestion voir d’un épuisement de ces ressources souterraines. Le rapport souligne également la nécessité de renforcer la gouvernance et la gestion, en s’appuyant sur des pratiques durables et équitables pour répondre aux besoins des populations locales.
« Il est actuellement reconnu que les ressources en eau souterraine en Méditerranée sont soumises à de nombreuses pressions telles que la surexploitation, la contamination et la modification des précipitations, expliquent les équipes de GeEAUde. En effet, le changement climatique engendre des modifications des régimes hydrologiques comme la répartition annuelle des pluies et de leur intensité, ou l’augmentation de l’évaporation. De manière indirecte, en contribuant à la montée du niveau marin, ces changements globaux génèrent des interactions de plus en plus fortes entre eaux douces souterraines et eaux marines. »
Les membres fondateurs de GeEAUde (de aguche à droite) : Georges Linarès, président d’Avignon université Konstantinos Chalikakis, porteur de la chaire, André Chanzy, directeur de recherche INRAE et directeur de l’UMR EMMAH, ainsi qu’André Fourno, ingénieur R&D de l’IFPEN.