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Suivi Eau BV Indre - 2012 à 2016 - ARB NA

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La Ligne à Grande Vitesse Sud Europe Atlantique de 340 kilomètres de long traverse 4 bassins versants (l’Indre, la Vienne, la Charente et la Dordogne) incluant chacun de nombreux cours d’eau, des zones humides ou encore des nappes d’eau souterraine.

Les bassins versants sont des entités hydrologiques cohérentes dans lesquels tous les écoulements des eaux convergent vers un même point, exutoire de ce bassin.

Les ressources en eau d’un bassin versant peuvent être soumises à de fortes pressions anthropiques (usages domestiques, agricoles, industriels, etc.) qui peuvent dégrader sa qualité et porter atteinte aux milieux aquatiques.

Potentiellement, la construction d’une infrastructure de transport comme la LGV SEA peut elle aussi avoir de nombreux impacts sur les ressources en eau aussi bien pendant la phase de travaux (2012-2016) que pendant la phase d’exploitation (à partir de 2017).
Afin d’évaluer ces impacts, des suivis des différentes ressources en eau sont nécessaires ; ils portent aussi bien sur des aspects quantitatifs que qualitatifs.

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Suivi Eau BV Indre - 2012 à 2016 - ARB NA

  1. 1. 1 L’Indre à Monts L’Indre à Rigny-Ussé L’Indrois à Villeloin-Coulangé L’Igneraie à Lacs L’Echandon à Esvres L’Indre à Pouligny-Saint-Martin L’Indre à Villedieu Observatoire environnemental de la LGV SEA Synthèse des données collectées dans le cadre des arrêtés loi sur l’eau de la LGV SEA Le bassin versant de l’Indre Département traversé : Indre-et-Loire 2012 à 2016 Document réalisé par l’Agence Régionale de la Biodiversité Nouvelle-Aquitaine – Octobre 2018
  2. 2. 2 SOMMAIRE 1. Le cadre de l’étude / p.3 1.1. Le contexte 1.2. Les objectifs 1.3. Les données sources et le cadre réglementaire 2. Présentation du bassin étudié : l’Indre / p.4 2.1. Eléments de contexte 2.2. Les sites à enjeu eau 3. La qualité des eaux superficielles et l’état des cours d’eau / p.7 3.1. Méthodologie et paramètres étudiés 3.2. Evaluation de l’état biologique, physico-chimique et écologique 3.3. Evaluation de la qualité des sédiments 4. Le suivi des eaux souterraines / p.12 4.1. Les mesures de niveaux d’eau 4.2. La qualité des eaux souterraines SYNTHESE / p.19 ANNEXES / p.20 Précautions de lecture L’analyse interannuelle paraît encore parfois peu robuste du fait d’un nombre d’années de campagnes de prospection relativement réduit. Les données complémentaires pour les années suivantes permettront, le cas échéant, d’affiner l’analyse (des suivis ont été réalisés après la rédaction de ce document). D’autre part, les relevés ne sont pas réalisés systématiquement à la même période d’une année sur l’autre pour chaque station. Les résultats des suivis peuvent donc être influencés plus ou moins directement par des facteurs hydro-climatiques (pluviométrie, températures, débits et écoulement des cours d’eau, etc.), ou anthropiques (volumes d’eau prélevés pour différents usages, etc.). Le document présente une synthèse générale pour le bassin versant de l’Indre, incluant les sites à enjeu, sélectionnés dans le cadre de l’Observatoire environnemental.
  3. 3. 3 1. Le cadre de l’étude La Ligne à Grande Vitesse Sud Europe Atlantique de 340 kilomètres de long traverse 4 bassins versants (l’Indre, la Vienne, la Charente et la Dordogne) incluant chacun de nombreux cours d’eau, des zones humides ou encore des nappes d’eau souterraines. Les bassins versants sont des entités hydrologiques cohérentes dans lesquels tous les écoulements des eaux convergent vers un même point, exutoire de ce bassin. Les ressources en eau d’un bassin versant peuvent être soumises à de fortes pressions anthropiques (usages domestiques, agricoles, industriels, etc.) qui peuvent dégrader sa qualité et porter atteinte aux milieux aquatiques. Potentiellement, la construction d’une infrastructure de transport comme la LGV SEA peut elle aussi avoir de nombreux impacts sur les ressources en eau aussi bien pendant la phase de travaux (2012-2016) que pendant la phase d’exploitation (à partir de 2017). Afin d’évaluer ces impacts, des suivis des différentes ressources en eau sont nécessaires ; ils portent aussi bien sur des aspects quantitatifs que qualitatifs. Dans le cadre de la LGV-SEA, la construction de près de 600 ouvrages hydrauliques (buses ou cadres pour les petits écoulements, viaducs ou ponts pour les cours d’eau les plus importants) a été réalisée sur l’ensemble du tracé afin de faciliter l’écoulement des eaux. Ils ont fait l’objet d’aménagements particuliers pour rétablir la circulation des poissons et des animaux à proximité. Au niveau du bassin de l’Indre, 3 viaducs ont été construits au-dessus de l’Indre (entre les communes de Veigné et de Montbazon), de la Manse (à Sepmes) et de la Vienne (entre Ports-sur-Vienne et Nouâtre). Ces ouvrages hydrauliques sont prévus pour perturber le moins possible les écoulements naturels mais ne sont pas sans conséquence et peuvent porter atteinte au milieu aquatique et influer sur la continuité des cours d’eau. La réalisation des ouvrages et du rétablissement hydraulique doit respecter le principe de libre circulation des poissons (Code rural) et l’implantation de l’ouvrage doit se faire au plus proche du lit naturel du cours d’eau existant pour éviter une dérivation trop importante. 1.1. Le contexte L’Observatoire environnemental de la LGV LEA mis en place par LISEA a pour but d’enrichir la connaissance et les pratiques notamment en matière de réduction des impacts environnementaux et d’apporter des retours d’expérience utiles aux projets futurs d’infrastructures. Il vise également à évaluer les impacts résiduels réels, positifs et négatifs, du projet sur l’environnement et à s’assurer de l’efficacité des mesures prises pour la réduction et la compensation des impacts notamment en matière de protection du milieu naturel et de l’insertion paysagère. 6 thèmes d’études et 19 sites ont été sélectionnés dont le thème de l’eau avec 16 sites emblématiques répartis le long du tracé de la LGV SEA. Le bassin de l’Indre est concerné par 1 site à enjeu eau : la Vallée de l’Indre. 1.2. Les objectifs Deux objectifs principaux sont visés au travers de l’étude de l’eau mise en place dans le cadre de l’Observatoire environnemental de la LGV SEA : - obtenir des retours d’expérience, grâce à l’analyse de sites emblématiques sur l’incidence du chantier sur les eaux souterraines et superficielles (qualité, niveau et débit) et l’efficacité des dispositifs environnementaux.
  4. 4. 4 - sur des exemples spécifiques, évaluer la réussite d’une option, d’une innovation technique adaptée sur les aménagements d’ouvrages. 1.3. Les données sources et le cadre réglementaire Les données utilisées pour cette étude sont issues des résultats des mesures réalisées lors des suivis des eaux souterraines et des eaux superficielles menés par des bureaux d’étude mandatés par COSEA dans le cadre des arrêtés loi sur l’eau. Les suivis s’effectuent à différentes fréquences et périodes, avant et pendant la phase de travaux (2012-2016), ainsi que pendant la phase d’exploitation (mise en service de la ligne en 2017). Les données analysées ici comprennent plusieurs campagnes de mesures, réalisées en 2009 (état de référence), puis de 2012 à 2016 pour l’état des cours d’eau, et de 2012 à 2016 pour le suivi des eaux souterraines. Les arrêtés d’autorisation Loi sur l’eau ont été obtenus pour les 4 bassins versants concernés par la construction de la LGV SEA à savoir Indre, Vienne, Charente et Dordogne. Le dossier de demande d’autorisation détaille, par bassin versant, les mesures conservatoires correctives ou compensatoires, les plus adaptées pour préserver ce patrimoine commun. Un état zéro a été réalisé et des suivis des eaux superficielles et souterraines ont été mis en place dès la phase chantier conformément à ces arrêtés. >>> La loi sur l’eau La Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) du 30 décembre 2006 est une loi française ayant pour but de transposer en droit français la directive cadre européenne sur l’eau d’octobre 2000. Elle vise ainsi à préserver les écosystèmes aquatiques et les zones humides, protéger la qualité des eaux, et préserver les écoulements naturels. Les installations, ouvrages, travaux et activités en rivière sont soumis à des contraintes réglementaires. En effet, tout projet ayant un impact direct ou indirect sur le milieu aquatique (eaux superficielles ou souterraines, zones inondables, zones humides...) doit être soumis à l’application de la Loi sur l’eau. Concernant la Ligne à Grande Vitesse SEA Tours-Bordeaux, les ouvrages et installations liés à sa construction ont été soumis à autorisation. L’ensemble des travaux a ainsi été conçu sur la base d’études hydrauliques, hydrogéologiques et environnementales validées par les autorités administratives, et soumis à enquête publique. 2. Présentation du bassin étudié : l’Indre 2.1. Eléments de contexte L'Indre prend sa source dans les Monts de Saint-Marien à 410 m d'altitude, sur le territoire de Saint-Priest-la-Marche dans le département du Cher, à la limite du département de la Creuse. Ses 279,3 km traversent les départements du Cher, de l'Indre et de l'Indre-et-Loire avant de se jeter dans la Loire près de la commune d'Avoine, dans le département d'Indre-et-Loire. Ses principaux affluents sont l'Indrois (59,5 km), l'Ozance (14,1 km), l'Echandon (25,7 km), la Vauvre (38,8 km), et l'Igneraie (37,4 km). Son bassin, très allongé, couvre une superficie d’environ 3 428 km2 , et s’étend des contreforts nord occidentaux du Massif Central jusqu’au Val de Loire.
  5. 5. 5 Le régime hydrologique de l'Indre est de type pluvial, avec des hautes-eaux en hiver et des basses-eaux en été. Ce cours d’eau de plaine présente des crues plutôt lentes, excepté sur le secteur amont influencé par le relief, où elles peuvent êtres rapides. Plusieurs problématiques sont mises en avant sur ce bassin versant parmi lesquelles :  des cours d'eau et des nappes qui présentent toujours des teneurs trop élevées en nitrates (en lien avec l’activité agricole), malgré les programmes d'actions successifs  un nombre important d’obstacles transversaux (seuils de moulin notamment) qui entravent la libre-circulation des sédiments et des espèces, et peuvent perturber les processus écologiques fondamentaux (eutrophisation, échauffement des eaux, etc.) 2.2. Les sites à enjeu eau sélectionnés dans le cadre de l’Observatoire Dans le cadre du projet de construction de la ligne LGV, un programme de surveillance a été établi, depuis 2009, pour suivre l’état écologique des cours d’eau concernés par le tracé. Un état écologique de référence a été réalisé, basé sur des mesures physico-chimiques et biologiques définies par l’arrêté du 25 janvier 20101 , pour 90 cours d’eau répartis dans les 4 bassins Vienne, Indre, Dordogne et Charente. En ce qui concerne plus particulièrement le bassin de l’Indre, celui-ci est traversé par la LGV SEA dans sa partie aval. Différentes ressources en eau, superficielles et souterraines, sont concernées. 1 Arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères d'évaluation de l'état écologique, de l'état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface pris en application des articles R. 212-10, R. 212-11 et R. 212-18 du code de l'environnement (dernière modification par l’arrêté du 27/07/2015). http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000021865356&dateTexte=20160129
  6. 6. 6 Sur les 16 sites à enjeux eau définis le long du tracé de la LGV, un seul concerne le bassin de l’Indre. Il est présenté dans le tableau suivant et localisés sur la carte ci-après. Sites Thème Eau N° du site Nom du site Commune(s) Dpt Eaux superficielles Eaux souterraines 1 Vallée de l'Indre Veigné/Monts 37 L'Indre à Veigné La Longue plaine ou le Montison à Monts Veigné Italique = enjeu mineur Site à enjeu eau n°1 : la vallée de l'Indre > Enjeux eaux superficielles et souterraines L’Indre est une rivière sinueuse de deuxième catégorie, se séparant en de multiples bras. La présence de nombreux moulins sur son cours témoigne d’un passé économique lié à l’eau. L’Indre est marquée par un nombre important d’obstacles transversaux qui explique la réduction de la présence des poissons amphihalins sur ce cours d’eau. Seule l’anguille reste aujourd’hui présente de manière non anecdotique dans ce cours d’eau (source : Association Loire grands migrateurs - LOGRAMI). A noter qu’un viaduc de franchissement des deux bras de la rivière a été construit entre les communes de Véigné et de Montbazon.
  7. 7. 7 3. La qualité des eaux superficielles et l’état des cours d’eau 3.1. Méthodologie et paramètres étudiés Afin d’obtenir une vision globale de la situation des eaux superficielles du bassin, les résultats obtenus pour chaque station de suivi ont été agrégés et synthétisés. Plusieurs indicateurs ont été étudiés permettant d’évaluer l’état des différents cours d’eau concernés. Pour chaque station de suivi, l’état écologique a été évalué. Il intègre des paramètres biologiques (état biologique prépondérant dans le calcul de l’état écologique) ainsi que des paramètres physico- chimiques (état physico-chimique) soutenant les paramètres biologiques. Les différents paramètres pour l’évaluation de l’état écologique (issus de l’arrêté du 27 juillet 2015 modifiant l’arrêté du 25 janvier 2010) Avertissement : Les outils d’évaluation des états biologique, physico-chimique et écologique ainsi que le SEQ-eau V2 (système d'évaluation de la qualité des cours d'eau qui permet d’apprécier la qualité physico-chimique des cours d’eau à travers différentes grilles d'évaluation) acquièrent toutes leurs pertinences dans le cadre d’un suivi régulier des cours d’eau car les caractéristiques physico-chimiques des milieux varient fortement avec la saison (et les conditions hydro-climatiques). La qualité biologique (de l’état écologique) des eaux superficielles est appréciée à travers le calcul d’indices spécifiques sur les organismes aquatiques, établis selon des protocoles de recueil de données normalisés propres à chaque indice (protocoles IBG, IBD, etc.). Les indices utilisés dans le cadre du suivi de la LGV sont les suivants : - Indice Biologique Global (IBG) pour les petits cours d’eau : il repose sur l’examen des peuplements de macroinvertébrés benthiques. Ces organismes plus ou moins polluo- sensibles témoignent de la qualité de l’eau et de la qualité et diversité des habitats du cours d’eau dans lequel ils sont présents : structure du fond, état des berges et qualité physico-chimique des eaux.
  8. 8. 8 - Indice Biologique Global Adapté (IBGA) pour les grands cours d’eau : l'IBG ne peut être appliqué que sur des cours d'eau peu profonds (<1m). L’IBGA permet d'évaluer la qualité biologique de l'eau d'un cours d'eau au moyen d'une analyse des macroinvertébrés, adapté aux spécificités des rivières larges et profondes. - Indice Biologique Diatomées (IBD) : Il prend en compte la structure des peuplements de diatomées (algues brunes unicellulaires microscopiques fixées). Ces algues colonisent les différents substrats présents dans le lit des cours d’eau. Il reflète la qualité générale de l’eau d’un cours d’eau, et plus particulièrement vis-à-vis des matières organiques et oxydables et des nutriments (azote et phosphore). - Indice Poissons Rivière (IPR) : les peuplements piscicoles constituent de bons outils de mesure de la qualité du milieu. L’IPR est déterminé à partir de la richesse spécifique (nombre d’espèces présentes), de la densité et des caractéristiques écologiques des différentes espèces qui composent le peuplement (régime alimentaire, polluo- sensibilité, habitat, etc.). L’évaluation de la qualité physico-chimique des eaux superficielles (de l’état écologique) porte sur des analyses physico-chimiques des eaux basées sur deux outils d’évaluation de la qualité de l’eau : les classes d’état écologique pour les paramètres physico-chimiques généraux et les grilles d’évaluation de la qualité de l’eau par type d’altérations (SEQ Eau version 2). Les mesures réalisées concernent la température, le pH, la conductivité, l’oxygène dissous, le taux de saturation en dioxygène, le carbone organique dissous, la demande biochimique en oxygène, l’ammonium, les nitrites, les nitrates, les orthophosphates et le phosphore total. L’étude de la qualité des sédiments peut renseigner sur la qualité des eaux, car les sédiments ont la propriété d’intégrer et de concentrer certains éléments présents dans l’eau. Certains polluants présents en très faible concentration dans l’eau tels que les micropolluants organiques et métalliques sont de ce fait plus facilement détectables dans les sédiments. Les mesures réalisées sur les sédiments portent sur différentes substances : les métaux lourds (Plomb, Zinc, Nickel, Cadmium, Chrome, Cuivre…), les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), ou encore les Polychlorobiphényles (PCB) et les pesticides lors de l’évaluation de l’état de référence en 2009. >>> Les facteurs influant sur la qualité des eaux La qualité de l’eau dépend d’une part du contexte naturel (contexte géologique pour l’eau souterraine par exemple), et d’autre part, de facteurs environnant qui viennent la dégrader (pollution). Cette pollution peut avoir des effets négatifs plus ou moins directs sur les écosystèmes aquatiques : toxicité de certains produits, pollution entraînant des déséquilibres sur la chaîne alimentaire (eutrophisation), etc. La pollution de l’eau peut être physique, elle affecte sa température, sa radioactivité, son taux de turbidité (matières en suspension). Elle peut être organique (rejets d’eaux usées), induisant la disparition de la vie aquatique par manque d’oxygène, et l’apparition d’éléments indésirables. La pollution chimique peut quant à elle affecter directement les organismes aquatiques ou créer des déséquilibres (augmentation de la salinité ou de l’acidité). La pollution peut aussi être microbiologique (introduction de micro-organismes dans l’eau, comme les germes pathogènes issus de rejets dans le sol ou déversés dans les cours d’eau). Ces différents polluants peuvent être émis dans l'atmosphère, évacués dans les eaux usées ou encore répandus sur les sols, sous plusieurs formes : gaz, substances dissoutes ou particules. D’autre part, les épisodes pluvieux importants peuvent provoquer des pics de pollution, du fait du lessivage des sols, entraînant des matières en suspension et d’éventuels éléments indésirables (nitrates, pesticides, etc.) vers les eaux de surface, et les eaux souterraines dans les zones d’affleurement.
  9. 9. 9 La pollution de cours d’eau par les matières en suspension génère une augmentation de la turbidité pouvant être rapidement préjudiciable à la photosynthèse et à la respiration des organismes aquatiques (colmatage des branchies des poissons par exemple). A moyen terme, elle peut aussi engendrer d’importantes modifications hydromorphologiques (colmatage, modification des vitesses d’écoulement, etc.) venant perturber les habitats aquatiques. D’autre part, ces particules peuvent de plus transporter différentes formes de pollution (organiques, métalliques). 3.2. Evaluation de l’état biologique, physico-chimique et écologique Au total, sur l’ensemble du bassin de l’Indre, 2 stations de suivi ont été définies le long du tracé de la LGV, d’amont en aval, pour l’évaluation de la qualité des eaux superficielles et de l’état des cours d’eau. Un état de référence évalué en 2009 (avant le début des travaux de construction de la LGV) a été retenu pour chaque station, puis une campagne annuelle est réalisée pour suivre cet état pendant et après les travaux. Le graphique ci-après présente l’évolution de l’état biologique, physico-chimique et écologique des 2 stations de suivi du bassin de l’Indre. Il tient compte des mesures réalisées pour l’état de référence (2009), puis de 2012 à 2016.
  10. 10. 10 L’état écologique de référence (2009) a été relevé comme « mauvais » pour les deux stations du bassin de l’Indre. L’état biologique 2009 présente les mêmes résultats (2 stations en mauvais état), tandis que les classements de « l’état physico-chimique » sont bien meilleurs, les 2 stations indiquant une « bonne » qualité physico-chimique en 2009. Les résultats d’évaluation de l’état écologique de 2016 indiquent une amélioration sur les deux stations, comparés strictement à l’état écologique de référence de 2009. De 2012 à 2016, les évaluations présentent toutefois une alternance entre état écologique « mauvais » (2013 et 2014) et « médiocre » (2012, 2015 et 2016) à la station de l'Indre (n°1) ; tandis que la situation semble davantage s’améliorer à la station de la Longue Plaine (n°2), qui présente un état « moyen » en 2015 et 2016. Sur cette station, il faut tout de même noter une altération de la qualité physico-chimique de l’eau en 2013, notamment par le carbone organique dissous (dont la concentration reste élevée de 2013 à 2015), témoignant d'une forte charge de l'eau en particules, vraisemblablement issues d'un ruissellement depuis le chantier. De fortes concentrations de matières en suspension sont également relevées en 2015 (103 mg/l) et 2016 (50 mg/l), potentiellement imputables aux travaux (poussières, mobilisation des sédiments, ruissellement…). L’indice Poissons Rivière (IPR) est systématiquement déclassant pour ces deux stations, et reste déterminant pour les calculs d’évaluation de l’état écologique. Il faut néanmoins considérer les résultats avec prudence, notamment pour la station de « l’Indre », où la méthode d’évaluation de l’IPR utilisée repose sur un modèle pour les grands cours d’eau, dont la mise au point reste encore perfectible, du fait notamment de difficultés de mise en œuvre des méthodes d'échantillonnage. De ce fait, des variations de la note IPR peuvent être enregistrées d'une année sur l'autre, sans que cela témoigne véritablement de modifications des peuplements piscicoles (et des habitats). Il convient également de souligner que l’IPR est un outil global qui fournit une évaluation synthétique de l’état des peuplements de poissons. Pour la station de l’Indre, les autres suivis réalisés, tant physico-chimiques que biologiques, témoignent d'une bonne qualité de l'eau et des habitats aussi bien en 2009 que les années suivantes. Les teneurs en nitrates (autour de 27-29 mg/l relevés en 2013, 2014 et 2016) indiquent une influence anthropique, liée au contexte agricole du bassin versant.
  11. 11. 11 3.3. Evaluation de la qualité des sédiments En complément de l’évaluation de l’état écologique des eaux, une évaluation de la qualité des sédiments par rapport à la présence de polluants est réalisée. La grille d’évaluation du SEQ eau (V2) est utilisée pour l’interprétation des résultats. Qualité des sédiments au niveau des stations de suivi du bassin de l'Indre (2 stations) Evolution depuis l'état de référence (2009) jusqu'en 2016 - 6 métaux (Pb, Zn, Ni, Cd, Cr, Cu) et HAP Nombre de stations par niveau d'altération d'après la grille d'évaluation SEQ-eau (V2)
  12. 12. 12 Les résultats annuels portent sur l’ensemble de la période pour la station de l’Indre tandis qu’ils ne sont disponibles qu’à partir de 2013 pour la Longue Plaine (voir graphiques). De 2012 à 2016, les deux stations présentent des altérations « modérées » vis-à-vis des hydrocarbures (HAP). C’est le cas chaque année pour l’Indre (alors que les altérations avaient été jugées « faibles » avant travaux), et une année sur deux pour la Longue Plaine (de 2013 à 2016). Sur la station de l’Indre, des altérations « modérées » vis-à-vis de certains métaux lourds (zinc, cadmium et cuivre) sont également relevées plus ponctuellement (2012, 2013 et 2015), et semblent plus faibles d’année en année. Ces contaminations peuvent être indirectement liées à l'impact du chantier via une mobilisation des sédiments terrestres lors des travaux ou à l'influence des engins motorisés. Pour la station de l’Indre, cet effet est conjugué de surcroît à la proximité de l'autoroute et l'influence urbaine. >>> La pollution par les métaux La pollution métallique peut être due à différents métaux comme l’aluminium, l’arsenic, le chrome, le cobalt, le cuivre, le manganèse, le nickel, le zinc... ou encore à des métaux lourds comme le cadmium, le mercure ou le plomb, plus toxiques que les précédents, et principalement recherchés dans les analyses de la qualité de l’eau. La majorité des éléments métalliques est toutefois indispensable à la vie animale et végétale (oligo-éléments). Cependant, à des doses importantes, ils peuvent se révéler très nocifs. La pollution métallique des milieux aquatiques pose un problème particulier car elle est non biodégradable. Elle a ainsi tendance à se concentrer dans les organismes vivants. De multiples activités humaines sont responsables de l’émission de métaux lourds dans l’atmosphère telles que : - les rejets d’usines, notamment de tanneries (cadmium, chrome), de papeteries (mercure), d’usines de fabrication de chlore (mercure) et d’usines métallurgiques, des épandages sur les sols agricoles d’oligo-éléments ou de boues résiduelles de stations d’épuration, - l’utilisation de certains fongicides (mercure), - les retombées des poussières atmosphériques émises lors de l’incinération de déchets (mercure) ou de la combustion d’essence automobile (plomb), - le ruissellement des eaux de pluie sur les toitures et les infrastructures comme les routes, les voies ferrées, etc. (zinc, cuivre, plomb). 4. Le suivi des eaux souterraines Les différentes formations géologiques (calcaires fissurés, karsts, terrains alluviaux, etc.) rencontrées lors de la construction d’une infrastructure telle que la LGV contiennent des nappes souterraines, exploitées pour la production d’eau potable publique, mais aussi pour d’autres usages tels que l’irrigation, les usages domestiques ou les besoins industriels. Les impacts d’une infrastructure linéaire de transport ferroviaire telle que la LGV SEA sur les eaux souterraines peuvent être de 2 types : - impacts quantitatifs sur le battement et l’écoulement des aquifères - impacts qualitatifs (pollution accidentelle ou chronique) Ces impacts concernent la phase de travaux et la phase d’exploitation. (Source : Réseau Ferré de France, 2012) Des mesures de niveaux d’eau ainsi qu’un suivi de la qualité des eaux souterraines sont donc nécessaires pour contrôler ces 2 types d’impacts.
  13. 13. 13 4.1. Les mesures de niveaux d’eau La construction d'une infrastructure telle que la LGV peut avoir une incidence sur la possibilité d’accéder aux ressources en eaux souterraines. Par exemple, lorsqu’un déblai intercepte une nappe d’eau souterraine peu profonde, un abaissement localisé du niveau de la nappe et parfois un assèchement des puits à proximité peut être observé et, par conséquent, une modification des conditions d’écoulement des eaux souterraines. Certains effets peuvent être limités à la période de réalisation des terrassements, durant les travaux. En vue de contrôler cet impact possible, des mesures du niveau d’eau dans les nappes souterraines sont nécessaires et doivent être effectuées avant les travaux et pendant les terrassements pour suivre les éventuelles variations de hauteur de la nappe. Si le projet traverse des périmètres de protection de captages pour l’alimentation en eau potable, des études spécifiques sont à mener afin que la LGV n’altère pas l’exploitation de la nappe. Cela a d’ailleurs été le cas pour la LGV SEA. Le recensement de tous les points d’eau à moins de 500 mètres de la ligne a permis de mettre en évidence les secteurs sensibles ou inscrits dans un périmètre de protection de captage d’eau potable pour lesquels des préconisations de gestion ont ensuite été faites. Le tableau ci-après présente les 16 points de suivi souterrains dans le bassin de l’Indre. Tableau récapitulatif des points d’eau recensés dans le bassin de l’Indre pour le suivi des eaux souterraines réalisé dans le cadre de la construction de la LGV Issu de l’arrêté inter-préfectoral n°12-E-11 du 28 décembre 2012 N° du point d’eau Département Commune Type usage Suivi qualitatif Suivi quantitatif 121 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Forage Domestique x 0028-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x x 129 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 0030-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 0031-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 128 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Forage Domestique x 0035-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 133 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 0047-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Puits Domestique x 0056-37266 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Forage Domestique x 124 INDRE-ET-LOIRE VEIGNE Forage Domestique x 0077-37154 INDRE-ET-LOIRE MONTBAZON Puits AEP privé x x 0109-37250 INDRE-ET-LOIRE SORIGNY Puits Domestique x x 0128-37250 INDRE-ET-LOIRE SORIGNY Puits Domestique x x 0136-37250 INDRE-ET-LOIRE SORIGNY Forage Public x 0144-37250 INDRE-ET-LOIRE SORIGNY Puits Agricole x x 4.1.1. La méthodologie Les mesures effectuées dans le cadre de la construction de la LGV pour le suivi du niveau des eaux souterraines sont réalisées au droit des déblais humides avant, pendant et après la phase de travaux. A cette fin, des piézomètres ont été implantés en amont et en aval des déblais. La périodicité des mesures est de l'ordre du mois. Tel qu’exigé dans les arrêtés, un suivi complémentaire du niveau d'eau dans les puits et forages proches est réalisé au minimum 2 fois par an, en périodes de hautes eaux et en période de basses eaux, avant et pendant la phase travaux, et la première année d'exploitation de la ligne.
  14. 14. 14 4.1.2. Les résultats Sur les 16 points de suivi quantitatif recensés, seuls 11 font état d’un nombre de mesures suffisantes pour être exploitées sur la période mai 2012-novembre 2016. Le suivi du niveau piézométrique NGF (en mètre) de ces 11 points est présenté dans le graphique ci-après. Pour chaque point de suivi, environ 1 mesure par mois est disponible permettant de montrer une évolution globale du niveau de la nappe d’eau souterraine captée sur la période considérée. D’une manière générale, les niveaux d’eau mesurés pour l’ensemble des points de suivi suivent les mêmes tendances sur la période mai 2012-novembre 2016. Seul le point 0028-37266 (Veigné) indique des variations quelque peu différentes pour certains mois, mais la tendance générale est également semblable aux autres points. Ainsi, les tendances observées sur ce graphique sont les suivantes : - 5 baisses du niveau des eaux souterraines de mai à octobre 2012, de mars à octobre 2013, d’avril à décembre 2014, de juin à octobre 2015, et enfin d’avril à novembre 2016 - à l’inverse, 4 périodes indiquant une hausse de novembre 2012 à février 2013, de novembre 2013 à mars 2014, de janvier à mai 2015, et de janvier à d’avril 2016 Ces tendances suivent celles habituellement observées dans le cycle de recharge et de vidange des nappes d’eau souterraines. En effet, la phase de recharge est généralement observée durant la période automnale-hivernale, les précipitations étant plus abondantes et les besoins en eau moins importants ; la phase de vidange est quant à elle observée durant la période printanière-estivale pendant laquelle les précipitations sont moindres et les besoins en eau tendent quant à eux à augmenter. Ainsi, d’après les résultats des suivis des niveaux d’eau mesurés dans les eaux souterraines des 11 points du graphique précédent, il ne semble pas y avoir eu d’incidence particulière des travaux de la LGV sur le cycle de recharge et de vidange des nappes captées par ces points.
  15. 15. 15 En revanche, on ne peut pas conclure quant à l’impact des travaux de la LGV par rapport aux niveaux d’eau habituellement observés pour ces points de suivi. En effet, en l’absence de moyennes interannuelles pour chaque piézomètre, il n’est pas possible de comparer les valeurs mesurées de mai 2012 à novembre 2016 par rapport à un historique de mesures avant le début des travaux de la LGV. Il paraît difficile d’évaluer l’influence des travaux liées à la LGV sur les eaux souterraines concernées d’autant que de nombreux facteurs peuvent influencer le niveau des nappes : des facteurs naturels (précipitations …) et des facteurs anthropiques (usages agricoles, domestiques, industriels, etc.). En effet, les nappes d’eau souterraines constituent des réserves d’eau qui peuvent être exploitées de manière autonome, par des forages privés, notamment pour des usages agricoles, mais également pour l'alimentation en eau potable des populations. D’autre part, le type de nappe captée par chaque point de suivi n’est pas précisé. Il est donc difficile de connaître l’exploitation de la nappe faite par les autres usages. A titre d’exemple, en Poitou-Charentes, 113 piézomètres mesurent le niveau des nappes de manière journalière à raison d’une mesure toutes les heures et cela depuis plus de 20 ans pour de nombreux piézomètres, générant un historique de mesures fiable. 4.2. La qualité des eaux souterraines La qualité des eaux souterraines est fonction du contexte naturel (contexte géologique des nappes souterraines) mais également de facteurs environnant qui peuvent venir la dégrader (pollution). Dans le cas de la construction d'une infrastructure de transport terrestre, les risques de pollution interviennent essentiellement lors de la phase de travaux en lien avec les installations de chantier (stockage et manipulations de produits polluants comme les hydrocarbures), les eaux de lavage (potentiellement chargées en matières en suspension) et les eaux usées. Les travaux de la LGV SEA peuvent également générer des pollutions indirectes dans les eaux souterraines, comme pour les cours d’eau mais de manière plus différée dans le temps (temps d’infiltration). En effet, les opérations de terrassement favorisent l’érosion des sols, et ceux-ci, potentiellement chargés en polluants, peuvent s’infiltrer vers les nappes, notamment lors d’épisodes pluvieux. Les impacts sont très dépendants de plusieurs facteurs tels que l’existence ou non de formations aquifères, la perméabilité et l'épaisseur des aquifères ou encore les relations existantes entre les nappes d’eau souterraines et les rivières. Pour les secteurs sensibles ou inscrits dans un périmètre de protection de captage d’eau potable, des préconisations pour empêcher toute pollution ont été faites. Il s’agit par exemple des mesures suivantes : - ravitailler les engins de chantier en dehors des zones sensibles, - installer des tapis filtrants pour retenir les matières en suspension, - mettre en place une collecte des eaux ruisselant sur le chantier et rejetées à l'aval des captages après traitement. 4.2.1. Méthodologie et paramètres étudiés Les mesures du suivi qualitatif des eaux souterraines ont débuté en mai 2012, lors du début de la phase de travaux. Pour les eaux souterraines, il n’y a donc pas « d’état de référence » avant travaux, contrairement au suivi des cours d’eau. Les résultats considérés s’étendent ici sur la période 2012-2016 (résultats partiels pour 2012 avec des relevés s’étalant seulement de mai à décembre ; et pour 2016, de janvier à mars puis en septembre).
  16. 16. 16 La fréquence d’échantillonnage, ainsi que les paramètres physico-chimiques analysés varient d’une station à l’autre. Pour chaque échantillon, les mesures portent a minima sur une vingtaine de paramètres, comprenant des paramètres physiques (turbidité, conductivité, pH, température) et la recherche d’hydrocarbures (dissous totaux et 15 HAP1 individuels). Pour certaines stations, notamment les forages privés pouvant être utilisés pour l’alimentation en eau potable, une trentaine de paramètres supplémentaires sont analysés : matières azotées (nitrates, nitrites, ammonium) et phosphorées, éléments minéraux (carbonates, sulfates, chlorures, etc.), métaux et métalloïdes (Cadmium, Fer, Arsenic, etc.), COV2 , paramètres organoleptiques (couleur, odeur) et microbiologiques (bactéries entérocoques et Escherichia coli). Les résultats des analyses pour la turbidité et les hydrocarbures seront uniquement présentés ici, dans la mesure où ces paramètres sont systématiquement analysés dans chaque échantillon, et que leur évolution peut traduire l’éventuel impact (direct et indirect) des travaux de la LGV SEA sur la qualité des eaux souterraines. La turbidité et les teneurs en hydrocarbures des eaux souterraines peuvent varier en fonction de l’intensité des pluies. Ainsi, le cas échéant, les données pluviométriques peuvent être également présentées lors de l’analyse de l’évolution des résultats de mesure. Ces données sont produites par Météo France ; la station de mesure pluviométrique « référente » de Tours a été sélectionnée pour le bassin de l’Indre. Attention, il peut y avoir d’importantes variations de pluies très localisées ; les données pluviométriques mentionnées servent simplement à indiquer une tendance générale sur le bassin. Avertissement : le nombre de mesures effectuées, ainsi que leur fréquence (intra et interannuelle) sont variables d’une station à l’autre, et certaines stations ne présentent pas systématiquement des données chaque année. Cette variabilité induit des difficultés d’interprétation pour traduire et synthétiser l’évolution de la qualité des eaux souterraines (vis- à-vis des paramètres sélectionnés) sur l’ensemble du bassin. Les résultats présentés ci-après doivent donc être pris avec précaution, la représentativité de la situation variant selon la période, et les stations considérées. Ainsi, le nombre d’analyses ou de stations considérées est systématiquement indiqué sur les graphiques d’évolution présentés ci-après. 4.2.2. Turbidité La turbidité traduit le trouble de l'eau et s’exprime en NFU. Elle est due à la présence de matières en suspension entrainées dans les eaux (périodes de pluie), ou à la présence de fer ou de manganèse ou de particules argileuses. Elle constitue l’un des indicateurs de contamination microbiologique, voire chimique de la ressource. Elle peut atteindre 300 NFU pour une eau karstique, 140 NFU pour une eau de surface mais reste faible pour les eaux souterraines profondes (0,2 NFU)3 . 1 HAP : Hydrocarbure Aromatique Polycyclique 2 COV : Composé Organique Volatil 3 Source : Agence Régionale de Santé - 2015. La qualité des eaux destinées à la consommation humaine en Poitou- Charentes en 2014.
  17. 17. 17 32 analyses de la turbidité ont été réalisées sur le bassin de l’Indre de 2012 à 2016, toutes stations confondues (4 au total). Les résultats indiquent que toutes les mesures sont comprises entre 0 et 2 NFU. A priori, les travaux de la LGV n’ont donc pas eu d’incidence sur la turbidité des eaux souterraines du bassin. Néanmoins, les résultats sont insuffisamment complets pour tirer des conclusions catégoriques (seulement 32 analyses réparties sur 11 mois avec au moins 1 valeur de 2012 à 2016). 4.2.3. Hydrocarbures Les hydrocarbures sont des composés organiques provenant de la distillation du pétrole, généralement utilisés comme carburant ou lubrifiant. Les HAP (sous-famille d’hydrocarbures) sont issus de la combustion incomplète des produits pétroliers. Ces molécules sont généralement reconnues comme toxiques, persistantes dans l’environnement, bioaccumulables et pouvant être transportées sur de longues distances. Des déversements accidentels d'hydrocarbures (engins de chantier) peuvent être à l’ origine de la pollution des eaux. Les dosages en hydrocarbures réalisés ici pour les eaux souterraines portent sur les hydrocarbures dissous totaux (HCT), dont les concentrations sont exprimées en mg/L et sur 15 HAP très répandus (Acénaphtène, Anthracène, Benzo(a)anthracène, Benzo(a)pyrène, Benzo(b)fluoranthène, Benzo(ghi)pérylène, Benzo(k)fluoranthène, Chrysène, Dibenzo(a,h)anthracène, Fluoranthène, Fluorène, Indéno (1,2,3-cd)pyrène, Naphtalène, Pyrène, Phénanthrène), avec des concentrations exprimées en µg/L. Les résultats sont présentés ici sous la « somme des 15 HAP », calculée en faisant la somme des concentrations relevées pour chacun de ces 15 HAP dans un même échantillon (lorsque l’analyse d’une molécule est inférieure à la limite de quantification, alors la concentration de cette molécule est considérée comme nulle) A titre indicatif, les résultats sont ici comparés aux limites de qualité appliquées aux eaux brutes utilisées pour la production d’eau destinée à la consommation humaine (issues de l’arrêté du 11 janvier 20071 ) : - 1 mg/L pour les hydrocarbures dissous - 1 µg/L pour la somme des HAP (même si les 15 HAP recherchés ici ne font pas tous partie de la liste de l’arrêté). 32 analyses portant sur les hydrocarbures (hydrocarbures dissous totaux et 15 HAP) ont été réalisées sur le bassin de l’Indre de 2012 à 2016, toutes stations confondues (4 au total). 1 Arrêté du 11 janvier 2007 relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine mentionnées aux articles R. 1321-2, R. 1321-3, R. 1321-7 et R. 1321-38 du code de la santé publique. http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000465574&dateTexte=20160129 Pourcentages de mesures selon la turbidité (NFU) relevée de 2012 à 2016 sur le bassin de l’Indre 0 < turbidité ≤ 2 100% 2 < turbidité ≤ 10 0% 10 < turbidité ≤ 50 0% 50 < turbidité ≤ 150 0% 150 < turbidité ≤ 300 0% turbidité > 300 0% Nombre de mesures 32 Nombre de stations qualifiées 4 La limite de quantification est la concentration à partir de laquelle le laboratoire menant l’analyse peut indiquer avec une précision satisfaisante la concentration d’une substance. Elle est variable selon les substances et les laboratoires. Une analyse est quantifiée quand le résultat est > seuil de quantification et < au seuil de saturation ou quand le résultat = 0.
  18. 18. 18 Pourcentages de mesures selon les résultats pour les teneurs en hydrocarbures relevées de 2012 à 2016 sur le bassin de l’Indre Hydrocarbures dissous totaux Somme des concentrations de 15 HAP < seuil quantification 100% < seuils quantification 71,88% ≤ 1 mg/L 0% ≤ 1 µg/L 28,13% > 1 mg/L 0% > 1 µg/L 0,00% Nombre de mesures 32 Nombre de mesures 32 Nombre de stations qualifiées 4 Nombre de stations qualifiées 4 Les analyses réalisées sur les hydrocarbures sont inférieures aux seuils de quantification dans la plupart des cas : sur la totalité des mesures concernant les hydrocarbures dissous totaux et dans près de 72% des cas pour les 15 HAP. Les 9 analyses quantifiées (28%) présentent des teneurs faibles et largement inférieures à 1 µg/L, avec un seul HAP quantifié dans chacun de ces échantillons (Phénanthrène, Fluorène, ou Acénaphtène à des concentrations allant de 0,01 à 0,048 µg/L). A priori, les travaux de la LGV n’ont donc pas eu d’incidence majeure sur les teneurs d’hydrocarbures retrouvées dans les eaux souterraines du bassin. Néanmoins, les résultats sont insuffisamment complets pour tirer des conclusions catégoriques (seulement 32 analyses réparties sur 11 mois de 2012 à 2016).
  19. 19. 19 SYNTHESE Concernant le bassin versant étudié ici, l’Indre, des mesures ont été réalisées avant le début des travaux (2009) au niveau des eaux superficielles, puis pendant la phase de travaux, de 2012 à 2016, dans les eaux superficielles et souterraines. Ces mesures permettent d’avoir une première vision d’ensemble des ressources en eau situées à proximité de la LGV SEA, et de suivre leur évolution d’un point de vue qualitatif ou quantitatif. Cependant, elles n’acquièrent toutes leurs pertinences que dans le cadre d’un suivi régulier à long terme, car les caractéristiques physico- chimiques des milieux, et l’influence de facteurs hydro-climatiques (pluviométrie, températures, débits des cours d’eau, etc.) ou anthropiques peuvent varier fortement selon les périodes. Sur ce bassin, les résultats de suivi ne semblent pas indiquer de dégradation environnementale notoire des eaux superficielles, liée aux travaux de la LGV SEA. En effet, même si l’état écologique est souvent jugé « médiocre » ou « mauvais » de 2012 à 2016 sur les deux stations de suivi des eaux superficielles du bassin, ces résultats semblent plutôt conformes dans l’ensemble avec les analyses réalisées en 2009, avant travaux. Malgré tout, de fortes concentrations de matières en suspension ont pu être ponctuellement relevées sur une des deux stations en 2015 et 2016, potentiellement en lien avec les travaux de construction (poussières, mobilisation des sédiments, ruissellement…). D’autre part, sur ces deux stations, les contaminations « modérées » en hydrocarbures et en métaux lourds relevées parfois dans les sédiments des cours d’eau semblent s’expliquer davantage par l’influence urbaine et la proximité d’axes autoroutiers. Il faut néanmoins noter que les travaux de la LGV SEA peuvent indirectement générer des pics de pollution dans les cours d’eau. En effet, les opérations de terrassement favorisent l’érosion des sols, et ceux- ci, potentiellement chargés en polluants, peuvent ruisseler vers les cours d’eau, lors d’épisodes pluvieux. La qualité des eaux souterraines peut être impactée au même titre que celle des cours d’eau, mais a priori de manière plus différée dans le temps (temps d’infiltration) et de façon très dépendante de plusieurs facteurs liés aux conditions intrinsèques de ces ressources (contexte géologique, fond géochimique, perméabilité et épaisseur des terrains encaissants), mais aussi aux conditions climatiques de surface influant sur l’infiltration des eaux (précipitations et évapotranspiration), ou encore aux relations entre nappes souterraines et rivières. Seuls les résultats des analyses pour la turbidité et les hydrocarbures ont été étudiés ici (indicateurs pertinents et meilleure disponibilité de mesures pour ces paramètres). Au regard des données disponibles (insuffisamment complètes), il semble que les travaux de la LGV n’aient a priori pas eu d’incidence majeure sur la turbidité et les teneurs en hydrocarbures des eaux souterraines du bassin. Concernant l’aspect quantitatif des eaux souterraines, il semble ne pas y avoir eu d’incidence particulière des travaux de la LGV sur le cycle de recharge et de vidange des nappes captées pour les piézomètres étudiés. En revanche, le manque de recul et de données historiques de ces piézomètres, ainsi que la faible fréquence des mesures ne permettent pas d’évaluer avec précision l’influence des travaux sur les niveaux d’eau. D’une manière générale, même s’il semble qu’à ce stade, les précautions prises lors des travaux aient permis d’éviter les effets négatifs sur l’environnement aquatique, le manque de données historiques et/ou les trop faibles fréquences de mesures de certains paramètres ne permettent pas d’avoir suffisamment de recul pour lever les incertitudes liées à la variabilité intrinsèque des conditions d’échantillonnage. De ce fait, il paraît donc difficile de tirer des conclusions définitives quant au potentiel impact de la LGV SEA sur les différentes ressources en eau du bassin. Actuellement, la phase de travaux de la LGV SEA est achevée (été 2016) et la mise en service est effective depuis juillet 2017. Cette étude a vocation à évoluer avec notamment l’intégration de nouvelles données d’année en année qui permettront d’affiner l’analyse de l’impact de la LGV SEA sur l’eau dans sa globalité, en phase de travaux et en phase d’exploitation.
  20. 20. 20 ANNEXES Tableau récapitulatif de l’état biologique, physico-chimique et écologique pour chaque station de suivi du bassin de l’Indre, pour les années 2009 (année de référence), et de 2012 à 2016 (Source des données : Aquabio ; traitement et mise en forme : ARB NA) ND = Non déterminé

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