Affiner la connaissance de la contamination de la nappe du Rhin supérieur : c'était l'objectif du programme (1) Interreg (2) Ermes-ii-Rhin. L'enjeu de ce bilan est conséquent : la plus grande réserve d'eau souterraine (3) d'Europe occidentale alimente près de 5 millions de consommateurs d'eau potable répartis entre la France, l'Allemagne et la Suisse. Or cette nappe s'avère particulièrement sensible aux pollutions : de faible profondeur avec une forte perméabilité, elle est exposée aux rejets des nombreuses activités - urbaines, agricoles et industrielles - présentes sur son territoire. Une fragilité qui a conduit les pays transfrontaliers à engager dès les années 1990 un suivi des contaminants.

Le dernier projet transfrontalier en date Ermes-Rhin 2016 montrait en particulier la forte présence des nitrates ainsi que des pesticides et leurs métabolites. La nouvelle édition a repris les 158 substances les plus préoccupantes, introduit 22 nouveaux paramètres et utilisé des analyses non ciblées. « Ermes-ii-Rhin  (4) - les deux ii pour instrumentation innovante - représente quatre ans de travaux et la mobilisation d'une cinquantaine de personnes, a souligné lors d'un point presse Philippe Schott, directeur de l'Association pour la protection de la nappe phréatique de la plaine d'Alsace (Aprona), maître d'ouvrage du projet. Nous (5) avons analysé 181 paramètres répartis en neuf familles (6) , 1500 points de mesures, (7) ce qui donne 450 000 résultats ». 

© Aprona

Premier constat : la contamination « historique » aux nitrates ainsi qu'aux pesticides pèse toujours sur la qualité de l'eau. « Les pesticides sont la première famille qui dégrade la qualité, la seconde ce sont les paramètres inorganiques dont les nitrates, la troisième ce sont les substances per et polyfluoroalkylées, a développé Philippe Schott. Nous retrouvons également des éléments traces métalliques, des composés organiques halogénés volatils et quelques perchlorates, liés aux engrais ou aux résidus d'explosifs, car le territoire a été marqué par les guerres. »

Le TFA, un contaminant émergent à suivre de près

Parmi les nouveaux contaminants suivis, le TFA se démarque par sa présence sur une grande partie de la nappe : il est retrouvé pour 95, 4 % des points de mesure à une concentration supérieure à celle des autres PFAS (pour 41, 4 % supérieur à 1 μg/L, pour 9,4 % supérieur à 3 1 μg/L et pour 0,6 % supérieur à 10,1 μg/L). Les concentrations les plus fortes se retrouvent dans la partie allemande de l'aquifère. « La répartition géographique des concentrations en TFA montre que les valeurs élevées sont souvent enregistrées dans les régions à forte activité agricole (grandes cultures, cultures maraîchères, arboriculture) », indique le bilan des résultats. Les partenaires ont étudié la corrélation entre le nitrate et le TFA : les résultats montrent que les concentrations en TFAS sont significativement supérieures lorsque les concentrations en nitrates sont supérieures à 25 mg/L. Hors TFA, en tête des substances parmi les plus fréquemment retrouvées figurent le PFBS (49,3 %), le PFOA (45,7 %), le PFBA (41 %), le PFHxS (40,8 %), le PFHxA (39,8 %)  et le PFOS (38,8 %).

Pour ce qui concerne les substances pharmaceutiques, 32 % des points de mesure sont contaminés par au moins une substance pharmaceutique. « Ces substances traversent les stations d'épuration, nous les retrouvons dans les cours d'eau, a noté Philippe Schott. Les échanges nappes-rivières sont très importants. »

Mieux protéger la nappe des rejets

Le projet a mis l'accent sur la caractérisation des transferts de micropolluants des cours d'eau vers les eaux souterraines, dans le contexte de la nappe du Rhin supérieur, à travers l'étude de six sites pilotes. « Parmi les composés présentant la plus forte propension à contaminer les ESO [eaux souterraines] à l'aval des rejets de STEU [stations d'épuration] figurent principalement des substances pharmaceutiques, des adjuvants alimentaires, et de manière plus secondaire des PFAS (dont le TFA), certains pesticides et des triazoles », détaille le rapport de synthèse des résultats. Afin de préserver la qualité des eaux souterraines dans la région du Rhin supérieur, il convient de réduire davantage les rejets de micropolluants provenant des eaux usées dans les cours d'eau. »

Le programme Ermes-ii-Rhin a également mobilisé des analyses non ciblées. Ces dernières présentent l'avantage de détecter des substances à partir de leur « signature chimique ». Ces dernières sont ensuite comparées à des bases de données pour identifier les molécules correspondantes. Cette approche a permis d'identifier des composés non recherchés. Par exemple pour la partie française de la nappe, la nappe d'Alsace, sur onze points de mesures, 15 substances supplémentaires par rapport à l'analyse ciblée ont été retrouvées. « Il s'agit de pesticides : trois produits de dégradation de l'alachlore, 2-aminobenzimidazole (produit de dégradation de la carbendazime), amétryne, dinoterbe, fipronil sulfone (produits de dégradation du fipronil), fluopicolide, ipoconazole, DEET et sebutylazine dans les zones naturelles ; de substances pharmaceutiques : estrone, fluconazole et irbesartan dans les zones agricoles et ; d'un PFAS : le PFPrS dans les zones urbaines » précise le rapport.

L'ensemble de ces résultats doit permettre d'alimenter les réflexions et décisions politiques. « En 2016, à la suite des résultats Ermes-Rhin, nous avions mis en place la convention Ermes qui est devenue la convention Sens [pour préserver la ressource en eau notamment vis-à-vis des phytosanitaires], a rappelé Christelle Lehry, présidente de l'Aprona. Nous espérons avec ces nouveaux résultats, travailler sur un nouveau projet de convention avec de nouvelles substances. »