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Potentiel aquifère des Calcaires de (). Avis du BRGM

BRGM/RP-56359-FR Mai 2008

Potentiel aquifère des Calcaires de la Meauffe (Manche). Avis du BRGM

BRGM/RP-56359-FR Avril 2008

Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 08 EAU G04

Arnaud L., Courtois N. Avec la collaboration de N. Dörfliger

Vérificateur : Approbateur :

Nom : Pasquet J.-F. Nom : Pasquet J.-F.

Date : 28/05/2008 Date : 28/05/2008

Signature : Signature :

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2000.

Mots clés : Aquifère carbonaté, Potentiel aquifère, Prélèvement AEP, La Meauffe, , Manche, Basse-Normandie.

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Arnaud L. Courtois N., avec la collaboration de N. Dörfliger (2008) – Potentiel aquifère des Calcaires de la Meauffe (Manche). Avis du BRGM. Rapport BRGM/RP-56359-FR, 52 p., 12 ill., 3 ann.

© BRGM, 2008, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Synthèse

La Communauté de Communes de l’Agglomération Saint-Loise (CCASL) souhaite renforcer sa production d’eau potable. Au titre de l’Appui aux Services de la Police de l’Eau, le BRGM a, par conséquent, été missionné par la DDAF de la Manche pour donner un avis sur le potentiel aquifère des Calcaires de la Meauffe. Il s’agit plus précisément pour le BRGM de traiter des points suivants :

- faire la synthèse des connaissances relatives à la ressource en eau souterraine des Calcaires de la Meauffe ;

- proposer les essais à mettre en œuvre pour définir la capacité réelle du captage de Cavigny (seul point d’exploitation des Calcaires de la Meauffe) ;

- identifier, dans la mesure du possible, les autres zones d’intérêt au sein de la formation et recommander les investigations à mener pour y préciser les ressources mobilisables.

Les calcaires précambriens de la Meauffe ont une longue histoire géologique qui les a structurés, et leur conférerait un caractère potentiellement karstique. Le captage de Cavigny ne draine probablement que la (ou même une partie de la) formation carbonatée située en rive gauche. On peut donc penser que le débit du captage n’est qu’un minorant du potentiel aquifère de toute la formation.

Concernant la partie de la formation carbonatée située en rive gauche, le plus grand handicap pour conclure quant à la nature réelle de l’aquifère et à ses potentialités, est le manque de données quantitatives. Si quelques éléments (essais de pompage) incitent à penser que le captage actuel pourrait être exploité à un débit plus important, ils sont très insuffisants pour pouvoir conclure à la fois sur le débit maximal exploitable et sur sa pérennité. Dans un premier lieu, des investigations relativement peu coûteuses au regard des informations qu’elles peuvent apporter, devraient être envisagées, comme des essais de pompage de longue durée, et un suivi en continu des débits et de la qualité des eaux du captage sur un cycle hydrologique au minimum.

Concernant la partie de la formation carbonatée située en rive droite de la , dont la surface à l’affleurement est quasiment égale à celle de la rive gauche, le manque de données est encore plus important, en l’absence de point d’eau étudié. Une phase d’identification pourrait être engagée.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 3

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Sommaire

1. Introduction...... 7

2. Situation géographique – Contexte géologique ...... 9

2.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE ...... 9

2.2. CONTEXTE GEOLOGIQUE...... 10

3. Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe : état des connaissances...... 13

3.1. LE SYSTEME HYDROGEOLOGIQUE...... 13

3.2. LE CAPTAGE DE CAVIGNY ...... 14

4. Recommandations...... 19

4.1. CARACTERISTIQUES ET FONCTIONNEMENT DES AQUIFERES KARSTIQUES...... 19 4.1.1. Concepts de base...... 19 4.1.2. Présentation rapide des différents types d’aquifères karstiques ...... 21 4.1.3. Conséquences sur les méthodes d’étude et de suivi ...... 23 4.1.4. Vulnérabilité des aquifères karstiques...... 27

4.2. EVALUATION DES POTENTIALITES DU CAPTAGE DE CAVIGNY ...... 27 4.2.1. Evaluation des potentialités aquifères ...... 27 4.2.2. Evaluation de la vulnérabilité...... 29

4.3. ETUDES ET PROSPECTIONS COMPLEMENTAIRES PROPOSEES ...... 29 4.3.1. Identification ...... 30 4.3.2. Caractérisation ...... 31 4.3.3. Evaluation des risques de pollutions ...... 33

5. Conclusions ...... 35

6. Bibliographie...... 37

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 5 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Liste des illustrations

Illustration 1 : Localisation de la zone d’étude (coupure 1312E - IGN©)(les affleurements des calcaires de la Meauffe sont délimités en rouge) ...... 9 Illustration 2 : Carte géologique au 1 / 50 000 (feuille n° 117 – Carentan, BRGM©) de la zone d’étude avec report des ouvrages BSS (www. Infoterre.brgm.fr) et des cavités souterraines naturelles de la base de données nationale (www.bdcavite.net) ...... 12 Illustration 3 : Localisation du captage AEP du Moulin de Roquereuil...... 14 Illustration 4 : Coupes technique et géologique du puits de captage de la source du Moulin de Roquereuil (01178X0008)...... 16 Illustration 5 : Résultats des analyses physico-chimiques sur les eaux brutes du captage de Cavigny de 1983 à 2007 (D.D.A.S.S. 50)...... 18 Illustration 6 : Schéma de présentation d’un aquifère karstique ...... 20 Illustration 7 : Carte hydrogéologique des formations carbonatées potentiellement karstifiables (d’après Marsaud, 1997) ...... 22 Illustration 8 : Les deux types de systèmes karstiques en fonction du mode de recharge...... 23 Illustration 9 : Comparaison des aquifères « classiques » et karstiques fonctionnels ...... 24 Illustration 10 : Description des différentes étapes de l’étude d’un karst en vue de sa protection (modifié d’après Bakalowicz, 1999)...... 25 Illustration 11 : Identification des aquifères karstiques : objectifs et méthodes...... 26 Illustration 12 : Caractérisation des aquifères karstiques : objectifs et méthodes...... 26

Liste des annexes

Annexe 1 - Colonne lithostratigraphique de la feuille géologique de Carentan ...... 39 Annexe 2 - Résultats des pompages d’essais réalisés par la D.D.A.F. de la Manche (1992) et par Lithologic (2002) ...... 43 Annexe 3 - Linéaments observés par interprétation des photographies aériennes (Lithologic, 2002) ...... 47

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1. Introduction

La Communauté de Communes de l’Agglomération Saint-Loise (CCASL) souhaite renforcer sa production d’eau potable. La majeure partie de son alimentation étant assurée par des captages d’eaux de surface, des problèmes quantitatifs sont, en effet, rencontrés en période d’étiage prononcé.

C’est pourquoi, au titre de l’Appui aux Services de la Police de l’Eau, le BRGM a été missionné par la DDAF de la Manche pour donner un avis sur le potentiel aquifère des Calcaires de la Meauffe. Il s’agit plus précisément pour le BRGM de traiter des points suivants :

• faire la synthèse des connaissances relatives à la ressource en eaux souterraines des Calcaires de la Meauffe ;

• proposer les essais à mettre en œuvre pour définir la capacité réelle du captage de Cavigny (seul point d’exploitation des Calcaires de la Meauffe) ;

• identifier, dans la mesure du possible, les autres zones d’intérêt au sein de la formation et recommander les investigations à mener pour y préciser les ressources mobilisables.

Le présent rapport est public dès sa fourniture et peut être communiqué à toute personne qui le demande (un exemplaire est envoyé à la DDAF de la Manche, un à la DIREN de Basse-Normandie et un au BRGM – SGR Basse-Normandie et Orléans). La page de synthèse en début de rapport peut être ou pourra être accessible à la consultation publique via les sites de consultation papier ou numérique du BRGM.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 7

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

2. Situation géographique – Contexte géologique

2.1. SITUATION GEOGRAPHIQUE

La formation des Calcaires de la Meauffe affleure sur les communes de Pont-Hébert, Cavigny, La Meauffe et (Illustration 1), à une distance de l’ordre de 8 km au Nord de Saint-Lô.

La Vire s’écoule vers le nord-est au travers des bancs calcaires de la Meauffe.

Illustration 1 : Localisation de la zone d’étude (coupure 1312E - IGN©)(les affleurements des calcaires de la Meauffe sont délimités en rouge)

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 9 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

2.2. CONTEXTE GEOLOGIQUE

D'un point de vue géologique, d'après la carte au 1/50 000 de Carentan (Illustration 2 ; carte n° 117, Ed. BRGM) et les données BSS (Banque de données du Sous-Sol gérée par le BRGM et accessible au public), le sous-sol de la zone d’étude est constitué de haut en bas par :

• les colluvions développées aux dépens des argiles et cailloutis triasiques (notés Ct8) : leur épaisseur peut atteindre 1,50 m en bas de pente ;

• les sables, cailloutis, argiles et calcrètes (calcaires conglomératiques) du Trias (notés t8). Aucun de ces faciès ne possède de continuité latérale, ils apparaissent être imbriqués ou même mélangés. En BSS, un seul log géologique semble décrire cette formation (n°01185X0018 au Nord de la zone d’étude) : une épaisseur de l’ordre de 9 m semble avoir été traversée ;

• les Calcaires de la Meauffe du Briovérien inférieur (notés b1), objet de la présente étude, et détaillés dans la suite du paragraphe ;

• les Schistes de Saint-Lô du Briovérien inférieur (notés b1L) : formation essentiellement schisteuse et contenant des grès et des phtanites (niveaux noirs très fins et très durs). Exceptée pour les niveaux gréseux, sa fracturation en fait une roche très altérée en argile silteuse (rouge en surface).

D’un point de vue stratigraphique, le Briovérien se subdivise localement en un groupe inférieur (formations volcaniques à sa base puis formations sédimentaires variées) et un groupe supérieur constitué essentiellement de flyschs remaniant les terrains précédents. La colonne lithostratigraphique simplifiée de la feuille de Carentan est reportée en annexe (Annexe 1).

Les Calcaires de la Meauffe sont présents en bordure Sud-Est du bassin Permo-Trias de Carentan et sont bloqués au Sud-Est par un accident régional les mettant en contact avec les schistes et phtanites de Saint-Lô. La bande affleurante de calcaire est orientée Sud-Ouest / Nord-Est et s’étend sur environ 3,5 km de long (Illustration 2).

Ils ont longtemps été exploités comme pierre à chaux et pierre de taille, principalement au sein des carrières de la Rocque Genest (indice BSS n°01178X0002) et de Bahais (01178X0003).

Les calcaires de la Meauffe sont des calcaires noirs, durs et fréquemment recoupés par des filonnets de calcite et de quartz. La couleur noire est donnée par de fines particules charbonneuses. Les faciès sont variés comme ont pu en témoigner les observations faites sur les anciennes carrières, on distingue :

• des calcaires recristallisés ;

• des brèches sédimentaires ;

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• des faciès de dolomitisation ;

• des accidents siliceux.

Ces calcaires témoignent d’un milieu de dépôt marin peu profond et agité de plate- forme.

Les contacts avec son encaissant (Schistes de Saint-Lô) sont mécaniques : le massif est jalonné de failles et de zones broyées parallèles aux directions N110E et N30E qui le limitent. Les fractures importantes sont mentionnées sur la carte géologique de Carentan (Illustration 2). L’accident majeur, de direction N30E, guide le cours de la Vire dans la zone d’étude.

Ces calcaires ont été affectés par les évolutions continentales, notamment au Permien, au Trias et au Tertiaire où des réseaux karstiques s’y sont développés. Des cavités de petite taille ont notamment été mises à jour par les carrières de part et d’autre de la Vire (Druet, 1972 ; Hypogées, 1993) :

• la carrière de Bahais (indice cavité BNOAA0003846, Illustration 2), au Nord de la Meauffe, recoupe un ensemble d’anciens « puits karstiques », de 2 à 5 m de profondeur, remblayés de sédiments argilo-sableux rouges du Trias. Ce phénomène s’observe également sur le front de taille de la carrière de la Rocque Genest ;

• la Grotte de la Forêt (indice cavité BNOAA0003868, Illustration 2) sur la rive droite de la Vire : vaste salle de 15 m de longueur, 6 m de largeur et 3 à 4 m de hauteur. Des désobstructions pour en trouver des prolongements n’ont pas abouti ;

• la Grotte de la Carrière (indice cavité BNOAA0003846, Illustration 2), sur la rive droite, s’est développée suivant un joint de stratification pour former deux couloirs d’une vingtaine de mètres ;

• une cavité sur la rive gauche (indice cavité BNOAA0003848, Illustration 2), près du hameau de Bahais (accès à flanc de paroi) : de section triangulaire, haute de 3 m, large de 5 m et longue d’une vingtaine de mètres, s’est développée suivant une faille de direction SE-NW. Une épaisse couche de sédiments en recouvre le sol. La présence d’une source à proximité du pied de falaise d’extraction laisse supposer une activité actuelle de drains souterrains.

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Illustration 2 : Carte géologique au 1 / 50 000 (feuille n° 117 – Carentan, BRGM©) de la zone d’étude avec report des ouvrages BSS (www. Infoterre.brgm.fr) et des cavités souterraines naturelles de la base de données nationale (www.bdcavite.net)

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3. Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe : état des connaissances

Le présent chapitre repose sur la base des documents disponibles au BRGM et transmis par la D.D.A.F. de la Manche (cf. liste bibliographique). Des témoignages ont également été recueillis auprès de M. Maurice Freslon (Hydrogéologue, D.D.A.F. 50), M. Loyant (C.C.A. Saint-Loise), M. Bodin (D.D.A.S.S. 50) et M. Carbonnel (SAUR).

3.1. LE SYSTEME HYDROGEOLOGIQUE

Excepté par l’intermédiaire du captage AEP de Cavigny (§ 3.2), il est tout d’abord à signaler que l’aquifère des calcaires de la Meauffe n’a jamais fait l’objet d’une étude approfondie.

Les Calcaires de la Meauffe sont à l’origine massifs et très peu perméables. Cependant, comme vu précédemment, ce sont des calcaires très anciens (précambriens) qui ont subi différents types de modifications (fracturation, karstification, etc.) qui sont à l’origine de l’existence de ressources en eau souterraine.

L’extension de la formation apparaît limitée de part et d’autre de la Vire ; d’après la bibliographie consultée, le massif calcaire semble, en effet, couvrir une superficie comprise entre 5 et 6 km² (dont 1,5 km² à l’affleurement, 0,8 en rive gauche et 0,7 en rive droite de la Vire). A titre indicatif, le forage agricole n°01178X0030, en bordure Ouest de la zone d’étude (Illustration 2), ne traverse pas les Calcaires de la Meauffe mais directement les schistes de Saint-Lô sous couverture triasique. Les seules indications sur l’épaisseur du banc calcaire sont issues des documents d’exploitation des anciennes carrières (dossiers BSS) où il était question d’une épaisseur de calcaire de 15 m exploitée en un seul gradin.

Les circulations d’eau au sein des Calcaires de la Meauffe sont fortement drainées par les fractures. Ces dernières peuvent également jouer un rôle de stockage par une dissolution plus ou moins développée (Pay T., 2003). L’activité de quelques sources semble témoigner de ces circulations karstiques. Pour la zone proche du captage, 3 rus ont été relevés par le bureau d’étude Lithologic (Lithologic, 2002), mais il faudrait néanmoins vérifier qu’ils ne sont pas situés sur les schistes. En revanche, on n’a pas d’information pour la partie de la formation carbonatée située en rive droite de la Vire.

Par ailleurs, la karstification des premiers mètres de calcaire donnerait lieu à des points d’infiltration privilégiés des eaux météoriques (Dangeard, 1954). Ce dernier mentionne en effet la présence de « points d’absorption dans la vallée » sèche située en amont de l’émergence de la source.

Le bureau d’études Lithologic (Lithologic, 2002) a tenté une analyse piézométrique de la nappe en rive gauche de la Vire. Le peu de points de mesure n’a pas permis

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 13 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

d’esquisser une carte piézométrique, mais les relevés semblent indiquer un écoulement conforme à la topographie. D’après l’hydrogéologue agréé du département de la Manche, l’accident majeur qui guide le cours de la Vire jouerait un rôle de barrage aux eaux souterraines qui s’écoulent vers le nord-est.

En amont de ses affleurements, les calcaires de la Meauffe sont recouverts par des sédiments triasiques (argiles, sables, cailloutis, calcrètes). Les formations à faciès argileux (a priori dominants dans la zone d’étude) ne sont pas aquifères, mais leur porosité relativement importante peut leur permettre de jouer le rôle de réservoir capacitif (via sa recharge par infiltration des eaux de pluie).

Enfin, l’état actuel des connaissances ne permet pas de savoir si des échanges existent avec les formations encaissantes (aquifère fissuré des roches de socle plus profondes par exemple).

3.2. LE CAPTAGE DE CAVIGNY

L’aquifère des calcaires de la Meauffe est exploité pour l’Alimentation en Eau Potable des communes de Cavigny et de La Meauffe par l’intermédiaire du captage du Moulin de Roquereuil (indice BSS n°01178X0008). Ce dernier est situé sur la commune de Cavigny, en rive gauche de la Vire, à une distance de l’ordre de 500 m du cours d’eau (Illustration 3). Il s’agit d’un captage de source qui fait l’objet d’un Arrêté de D.U.P. depuis fin 2007.

Illustration 3 : Localisation du captage AEP du Moulin de Roquereuil

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A l’origine, les eaux captées émergeaient dans l’étang du Moulin situé en bord de route. Aujourd’hui, cet étang reste alimenté par le trop-plein du captage qui rejoint ensuite la Vire par l’intermédiaire d’un ru. L’émergence est située dans la partie aval d’une vallée sèche creusée dans les calcaires.

Le premier avis géologique (Bigot, 1946) relatif au projet de mise en exploitation de la source indiquait un débit de 18 l/s à la sortie de l’étang (aucune date de mesure précisée). Suite aux recommandations faites dans ce rapport, l’étang a été vidé dans le but d’analyser les différentes émergences : elles sont apparues regroupées et ressortant sous le remblai de la route (Dangeard, 1959).

Un puits a été creusé, au-dessus de la route qui longe l’étang, sur une profondeur de 7 m. Il atteint ainsi un niveau inférieur aux émergences de l’étang. D’après la coupe géologique établie lors des travaux (Illustration 4), la formation aquifère est interceptée sur une épaisseur de 1,20 m en fond de puits. D’importantes venues d’eau ont été rencontrées à la faveur de larges fentes dans les calcaires. La direction des joints principaux (N25O) recoupe l’axe du vallon (Dangeard, 1961).

Plusieurs essais de pompage sommaires ont été menés sur cet ouvrage :

• lors des travaux de captage, le 16 février 1961, un essai a donné un débit en fond de fouille de 5 598 m3/j, soit 233 m3/h ;

• le 11 juin 1992 par la DDAF de la Manche : rabattement de 5 cm après 24 heures de pompage à un débit de 48 m3/h ;

• le 7 mai 2002 par le bureau d’études Lithologic dans le cadre de l’étude d’environnement du captage : rabattement de 15 cm après 5 heures de pompage à un débit de 51,3 m3/h.

Comme indiqué par les courbes de rabattement des deux essais de pompage de 1992 et 2002 (Annexe 2), il faut souligner que la stabilisation du niveau dynamique ne semblait pas avoir été atteinte. Cependant, les rabattements sont restés faibles au regard des débits pompés.

Aucun suivi des débits n’est disponible.

Actuellement, le débit d’exploitation journalier moyen du captage est de 40 m3/h sur 10 heures, soit 400 m3/j. Il est à signaler que par le passé, le captage alimentait également une laiterie (fermée depuis une quinzaine d’années), le débit d’exploitation moyen était alors de 100 m3/h (40 m3/h pour l’AEP, et 60 m3/h pour la laiterie).

Au regard de ces éléments et des résultats des pompages d’essai, la capacité du captage de Cavigny apparaît supérieure au niveau d’exploitation actuel.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 15 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Illustration 4 : Coupes technique et géologique du puits de captage de la source du Moulin de Roquereuil (01178X0008)

Le bureau d’études Lithologic a procédé à une interprétation au stéréoscope des photographies aériennes du secteur (représentation cartographique en Annexe 3) dont on peut tirer les conclusions suivantes :

- mise en évidence d’un réseau dense de linéaments ;

- directions principales en accord avec celles du contexte structural : longs linéaments SO / NE (orientation de la vallée de la Vire) et linéaments plus courts et essentiellement localisés en rive gauche de la Vire (orientation ONO / ESE).

Lithologic note bien que le captage de Cavigny se situe à proximité de la jonction entre plusieurs directions de fractures (facteur favorable à l’écoulement et à la concentration des eaux souterraines). La zone étudiée concerne essentiellement le massif calcaire en rive gauche de la Vire.

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D’un point de vue qualitatif, les analyses mises à disposition par la D.D.A.S.S. de la Manche (Illustration 5) appellent les commentaires suivants :

- minéralisation moyenne (conductivité de l’ordre de 680 µS/cm), habituelle dans des formations carbonatées ;

- eau très dure (TH>35°F) ;

- traces en pesticides ces dernières années (Atrazine) et dépassements de la norme pour la Déséthyl-Atrazine ;

- teneurs en nitrates inférieures à la norme mais en constante augmentation depuis 1983 (27 mg/l en avril 2007) ;

- qualité bactériologique conforme (exceptée pour les bactéries coliformes sur l’analyse du 16/04/2007).

D’après l’exploitant actuel (SAUR), le captage ne présente pas de problèmes de turbidité, même après de fortes pluies (turbidité qui resterait toujours inférieure à la norme de 2 NTU).

Ces observations confirment la vulnérabilité de la ressource en eau souterraine contenue dans les calcaires de la Meauffe, qui peut être reliée au contexte hydrogéologique (faible épaisseur de la zone non saturée ne permettant pas une filtration efficace, infiltration rapide via la zone d’affleurement et éventuellement via des pertes et/ou avens, etc.).

Actuellement, le traitement des eaux captées consiste uniquement en une chloration avant distribution, effectuée sur le refoulement vers le réservoir.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 17 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Illustration 5 : Résultats des analyses physico-chimiques sur les eaux brutes du captage de Cavigny de 1983 à 2007 (D.D.A.S.S. 50)

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4. Recommandations

Pour permettre aux administrations de statuer quant à l’opportunité de poursuivre l’exploitation de la formation carbonatée de la Meauffe à un débit plus important qu’il n’est actuellement sur le captage de Cavigny, il est nécessaire de considérer deux aspects :

- l’évaluation des potentialités aquifères de la formation carbonatée drainée par le captage, et éventuellement de la partie non drainée ;

- l’évaluation de la vulnérabilité de cette formation et du captage -à-vis des pollutions anthropiques.

Après une rapide présentation des caractéristiques et du fonctionnement des aquifères karstiques, cette partie s’attachera à présenter les questions qui se posent dans le cas des calcaires de la Meauffe, et les moyens d’y répondre.

4.1. CARACTERISTIQUES ET FONCTIONNEMENT DES AQUIFERES KARSTIQUES

4.1.1. Concepts de base

Le karst est d’abord un paysage aux formes caractéristiques qui résultent de processus particuliers d’érosion (la karstification), commandés par la dissolution des roches carbonatées (calcaires et dolomies). Ce sont les eaux de pluie qui assurent cette dissolution, grâce à l’acidité qu’elles acquièrent en se chargeant, lors de leur traversée des couches de sols, en gaz carbonique (CO2) produit par les végétaux et les bactéries.

Ce paysage de surface est associé à un paysage souterrain où le phénomène de karstification se poursuit pour former un aquifère karstique. C’est le seul type d’aquifère où c’est la circulation même de l’eau en son sein qui façonne les vides, et induit des caractéristiques aquifères spécifiques.

Dans l’aquifère karstique, les écoulements créent (ou ont créé) progressivement des vides organisés en une structure hiérarchisée de réseaux de conduits horizontaux et verticaux, pénétrables ou non par l’homme, qui drainent les eaux infiltrées en amont (surface karstique) vers l’aval (la source, qui constitue dans la plupart des cas l’exutoire unique de l’aquifère).

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 19 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Un aquifère karstique est généralement structuré en deux zones superposées, la zone d’infiltration, et la zone noyée (Illustration 6) :

la zone d’infiltration : zone non saturée de la zone noyée : elle se développe l’aquifère, qui assure la pénétration des eaux principalement à l’aval, sans nécessairement de pluie infiltrées sur le massif. Elle peut être s’étendre à toute la formation carbonatée. Elle surmontée d’un épikarst, zone sous-cutanée présente deux structures principales : (i) le fortement fissurée, de quelques mètres réseau de drainage constitué d’un ensemble d’épaisseur, qui peut renfermer un aquifère organisé de conduits karstiques, siège perché jouant rôle de stockage temporaire et principal des écoulements, et (ii) des de concentration des eaux d’infiltration. Cet ensembles de blocs de roche carbonatée aquifère perché se vidange ensuite plus ou fissurés, peu perméables, plus ou moins moins rapidement vers le réseau de drainage connectés au réseau de drainage, et sièges souterrain. d’écoulements lents.

Illustration 6 : Schéma de présentation d’un aquifère karstique

20 BRGM/RP-56359-FR – Rapport final Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Dans un aquifère karstique, les fonctions de drainage et de stockage sont séparées :

- le drainage est assuré par un réseau hiérarchisé de conduits ;

- le stockage est assuré soit par les microfissures de la roche non karstifiée, soit par des cavités karstiques qui peuvent être de grandes dimensions, et plus ou moins bien connectées au réseau de drainage.

Il en résulte un compartimentage hydraulique des réservoirs responsable de très fortes hétérogénéités. De plus, les tailles des vides couvrent une vaste gamme de valeurs, depuis les microfissures jusqu’aux conduits de plusieurs mètres de diamètre et de plusieurs kilomètres de long, et les vitesses d’écoulement souterrain peuvent varier en conséquence de quelques centimètres à quelques centaines de mètres par heure (soit un facteur 10 000).

Le fonctionnement d’un aquifère karstique présente les grandes caractéristiques suivantes :

- très grande variabilité, tant spatiale que temporelle, des paramètres hydrodynamiques, aussi bien dans la zone d’infiltration que dans la zone noyée ;

- compartimentage des réservoirs entraînant des discontinuités hydrauliques ;

- vitesses d’écoulement souterrain pouvant être très rapides (plusieurs centaines de m/h) ;

- sources présentant des crues rapides et de fortes intensités, suivies d’une décrue rapide puis d’un long tarissement.

4.1.2. Présentation rapide des différents types d’aquifères karstiques

Il existe une grande variété d’aquifères karstiques en fonction du degré de développement de la karstification des formations carbonatées qui les constituent, depuis le pôle aquifère fissuré, jusqu’à celui d’aquifère karstique pur. On distingue aussi les aquifères karstiques en fonction de différents autres critères tels que :

- leur structure géologique (tabulaire, plus ou moins plissée, plus ou moins tectonisée) ;

- la présence ou non d’une couverture.

En , les formations carbonatées potentiellement karstifiables couvrent une surface de l’ordre de 180 000 km2, soit environ un tiers du pays (Illustration 7).

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 21 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

En fonction de leur structure géologique et de la nature plus ou moins perméable de la couverture, les aquifères karstiques pourront être libres ou captifs.

Le mode de recharge du système karstique peut être de deux types : le système est dit unaire, si la totalité du bassin d’alimentation est constituée de terrains karstifiables ; il est dit binaire si le bassin d’alimentation est constitué de terrains karstifiables, et d’autres terrains en général moins perméables, terrains de socle par exemple (Illustration 8). Ces différents modes de recharge peuvent se traduire par les variations de débit des sources karstiques en fonction de la répartition des pluies sur le bassin. Ils sont aussi à prendre en compte dans la délimitation du bassin d’alimentation, et dans l’évaluation de la vulnérabilité de l’aquifère aux pollutions.

Illustration 7 : Carte hydrogéologique des formations carbonatées potentiellement karstifiables (d’après Marsaud, 1997)

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Système karstique unaire : - l’ensemble de l’impluvium est constitué de terrains karstifiables ; - source alimentée par recharge diffuse.

Système karstique binaire : - une partie de l’impluvium est constituée de terrains non karstifiables moins perméables concentrant les ruissellements, lesquels s’infiltrent au contact des deux formations (pertes) ; - source alimentée par recharge diffuse, et recharge ponctuelle.

Illustration 8 : Les deux types de systèmes karstiques en fonction du mode de recharge

4.1.3. Conséquences sur les méthodes d’étude et de suivi

Tous les aquifères siégeant dans des formations carbonatées ne sont pas des aquifères karstiques. Il s’agit ici de présenter succinctement quelles sont les principales spécificités des aquifères karstiques par rapport à des aquifères « traditionnels », et quelques méthodes de caractérisation basées sur ces spécificités (Illustration 9).

L’aquifère karstique est dit fonctionnel quand son fonctionnement est induit par le réseau de drainage en place et que la karstification organise. Suite à diverses modifications géologiques, un ennoyage complet des réseaux peut survenir ainsi que la modification de la direction des écoulements : le réseau de drainage perd alors sa fonctionnalité, et l’aquifère karstique est non fonctionnel. Il présente alors souvent une grande capacité de stockage, et une continuité hydraulique : on peut alors l’étudier selon les méthodes des aquifères classiques.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 23 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Caractéristiques Conséquences pour la connaissance et le suivi

- caractéristiques (porosité, - régionalisation possible des données locales perméabilité, écoulement, etc.) (acquises sur un forage, par essai de relativement peu variables dans pompage, etc.) l’espace et le temps - représentativité « régionale » d’un niveau - continuité hydraulique piézométrique mesuré en forage

Aquifères - cartes piézométriques représentatives du « classiques » « classiques sens d’écoulement, des limites aquifères - intérêt des mesures ponctuelles - fortes hétérogénéités spatiales - mesure ponctuelle de niveau d’eau dans un et temporelles des forage difficilement interprétable sans autre caractéristiques information (charge différente suivant que le forage recoupe le réseau de drainage ou une - fonctionnement différent en zone de stockage) basses et hautes eaux - les cartes piézométriques ne donnent pas de - discontinuité hydraulique réelles informations sur les écoulements

fonctionnels fonctionnels - plusieurs modes de recharge souterrains, sur les limites aquifères (diffuse, ponctuelle) - intérêt du suivi en continu des sources Aquifères karstiques Aquifères karstiques - sources exutoires principaux du (variations temporelles de débits, de la système karstique qualité)

Illustration 9 : Comparaison des aquifères « classiques » et karstiques fonctionnels

La figure ci-après décrit rapidement les différentes étapes à suivre pour l’étude d’un karst en vue de sa connaissance et de sa protection, avec quelques-unes des méthodes d’études spécifiques aux systèmes karstiques (Illustration 10) :

- identification : est-on dans le cas d’un aquifère karstique ? quelles sont ses limites approximatives ?

- caractérisation : est-on dans le cas d’un aquifère fissuré ou d’un aquifère karstique ? dans ce dernier cas, est-il fonctionnel ? quelles sont les principales caractéristiques de son fonctionnement ?

- quel est son degré de vulnérabilité aux pollutions ?

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Illustration 10 : Description des différentes étapes de l’étude d’un karst en vue de sa protection (modifié d’après Bakalowicz, 1999)

Les deux tableaux donnés page suivante récapitulent les objectifs et les méthodes des deux phases d’identification (Illustration 11) et de caractérisation (Illustration 12) des aquifères karstiques.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 25 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Objectifs Données et méthodes - recensement des phénomènes - délimitation aquifère : Bassin karstiques (avens, cavités, pertes) données AE, Brgm, d’alimentation spéléos - inventaire des points d’eau, des sources - étude de terrain (affleurements) - développement du karst, estimation de la zone de recharge (diffuse,

ponctuelle) - analyse morphologique, - géologie structurale Aquifère karstique - structure, pendage des couches, - photographies aériennes - accidents, fracturation - géophysique - niveau d’eau dans la zone noyée - forages existants

- parties captives, libres, captives en - données spéléos hautes eaux ? - données géologiques

Illustration 11 : Identification des aquifères karstiques : objectifs et méthodes

Objectifs Données et méthodes - caractérisation du fonctionnement - analyse des A partir d’une karstique, à partir des variations hydrogrammes (débit) source temporelles de débit et de qualité (exutoire de - analyse des en fonction des pluies bassin) chimiogrammes - hydrogéochimie - caractérisation des vitesses - traçages artificiels

d’écoulement, et des processus de - positifs ou négatifs ? transport (retard, dispersion) - vitesses et directions - en fonction des conditions de d’écoulement, retard recharge - caractérisation à partir des - si forage représentatif A partir d’un variations piézométriques forage

Illustration 12 : Caractérisation des aquifères karstiques : objectifs et méthodes

Les essais de traçage peuvent permettre d'identifier la présence ou non d'un karst actif. A titre indicatif, une vitesse de cheminement du traceur entre une perte et

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l'exutoire supérieure à 15m/h en basses eaux, et supérieure à 75 m/h en hautes eaux, permet d'admettre l'existence d'un réseau karstique (Dörfliger, 1996).

Le suivi en continu des variations temporelles à l’exutoire (débit, conductivité, température, etc.), apporte de précieux renseignements sur le fonctionnement de l’aquifère karstique.

4.1.4. Vulnérabilité des aquifères karstiques

La vulnérabilité d’un aquifère définit sa sensibilité aux contaminations d’origine anthropique. Elle traduit la possibilité qu’a un contaminant de percoler depuis la surface jusqu’au réservoir d’eau souterraine, dans des conditions naturelles d’écoulement.

Des critères d’appréciation de la vulnérabilité spécifiques ont été définis pour les aquifères karstiques, qui tiennent compte de leurs particularités. En particulier, l’épaisseur de la zone non saturée, qui est un « garant » de la protection des aquifères « classiques » (filtration naturelle des contaminants par les sols, temps d’infiltration proportionnels à l’épaisseur) n’est pas un critère dans le cas des aquifères karstiques, où des zones d’écoulement rapide et sans filtration peuvent exister dans la zone d’infiltration (épikarst, pertes) qui permettent aux polluants d’atteindre rapidement la zone noyée (Vernoux et al., 2007a et b).

4.2. EVALUATION DES POTENTIALITES DU CAPTAGE DE CAVIGNY

4.2.1. Evaluation des potentialités aquifères

Le captage de Cavigny draine les calcaires précambriens de la Meauffe situés en rive gauche de la Vire, pour lesquels, faute d’études spécifiques, il existe relativement peu de données. La bibliographie indique une extension de la formation qui serait de l’ordre de 5 à 6 km2 (pour une zone d’affleurement de l’ordre de 1,5 km2, dont 0,8 km2 en rive gauche, et 0,7 km2 en rive droite), avec une épaisseur de l’ordre de 15 m (exploitée en carrière en un seul banc).

Une incertitude existe donc quant à l’extension réelle de cette formation carbonatée, même si des indices permettent d’en définir certains contours comme au sud-est par le contact avec les schistes briovériens, et à l’ouest avec le forage agricole (indice 01178X0030) qui a rencontré ces mêmes schistes directement sous la couverture de colluvions (10 m d’argiles rouges).

Une autre question se pose : est-on en présence d’un aquifère karstique, si oui est-il fonctionnel, ou bien est-on dans le cas d’un aquifère carbonaté fissuré, partiellement sous couverture (Ct8 : colluvions et t8 : cailloutis, argiles et calcrètes du Trias) ? Les données bibliographiques tendent à penser qu’avec leur longue histoire géologique, ces calcaires précambriens ont un important degré de fracturation : présence de brèches, d’accidents siliceux, nombreux linéaments, etc. De plus, quelques indices existent d’une nature karstique, avec la présence de vallée sèche, de cavités, voire de

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 27 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

sources, cf. §2.2. Cependant, l’absence de chroniques de débits et/ou de niveaux piézométriques sur le captage de Cavigny constitue un handicap majeur pour aller plus loin dans l’identification et la caractérisation de l’aquifère de la Meauffe.

Le bassin d’alimentation reste également à définir. La zone d’affleurement proprement dite des calcaires de la Meauffe peut-être estimée à 1,5 km2 d’après la carte géologique (Illustration 2). Si l’on considère le contexte géologique (couverture de colluvions argileuses, couverture triasique, contact avec les schistes briovériens), cette zone d’affleurement peut sans doute être considérée comme un minorant de la surface de recharge de la formation carbonatée. En effet, on est probablement dans le cas d’un karst binaire, avec une recharge diffuse et une recharge ponctuelle (cf. §4.1.2).

En prenant cette hypothèse basse d’une recharge sur la seule zone d’affleurement (1,5 km2 au total), avec des précipitations efficaces évaluées dans la région à 315 mm/an (donnée du MEEDAT, moyenne calculée sur la période 1946-2001) environ, et en supposant que la totalité de ces précipitations s’infiltre, le débit moyen annuel de la formation carbonatée serait de l’ordre :

- 256 000 m3/an (soit 700 m3/j ou 29 m3/h) pour la formation qui affleure en rive gauche (0,8 km2) ;

- 218 000 m3/an (soit 600 m3/j ou 25 m3/h) pour la formation qui affleure en rive droite (0,7 km2).

Le calcul précédent reste bien sûr très approximatif, et ne tient pas compte d’éventuelles variations en fonction des saisons. Cependant, il permet de donner un premier ordre de grandeur des potentialités de la formation. Les quelques rares données de débits existantes pour le captage de Cavigny incitent à penser que le potentiel n’est pas utilisé en totalité à l’heure actuelle. Le captage a en effet déjà été exploité à un débit d’environ 100 m3/h il y a une quinzaine d’années, et les essais de pompage menés en 1961 ont permis de le tester à plus de 200 m3/h (Dangeard, 1961). Il faut cependant noter que ces essais ont été de courte durée (quelques heures), et ne présagent pas du maintien d’un tel débit sur le long terme, notamment en période d’étiage.

Enfin, notons que le captage de Cavigny ne draine vraisemblablement que la partie des calcaires de la Meauffe située en rive gauche de la Vire. L’accident Nord/Est- Sud/Ouest qui guide le cours de la Vire pourrait constituer une barrière plus ou moins étanche entre les deux parties de la formation carbonatée. En corollaire, cela voudrait dire que le seul captage de Cavigny ne permet pas de solliciter tout l’aquifère éventuellement contenu dans la formation carbonatée de la Meauffe. Une étude de la partie de ces calcaires situés en rive droite semble donc intéressante pour évaluer le potentiel aquifère « total » de la formation.

28 BRGM/RP-56359-FR – Rapport final Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

4.2.2. Evaluation de la vulnérabilité

Le karst proprement dit est un milieu particulièrement vulnérable aux pollutions d’origine anthropique. En effet :

- c’est un milieu qui présente en général peu de sols protecteurs en surface (peu de filtration), de très nombreuses fractures et ouvertures de dimensions et orientations très hétérogènes, et des possibilités de recharge tant diffuse par infiltration que directe par ruissellement (pertes, avens, etc.) ;

- les polluants peuvent à la fois se propager rapidement vers une source exutoire (écoulements rapides dans le réseau karstique), et rester stockés longtemps dans les microfissures, cavités et zones d’écoulements lents de la formation carbonatée encaissante.

Dans le cas du captage de Cavigny, l’augmentation régulière de la teneur en nitrates depuis 1983 (Illustration 5), ainsi que la présence de produits phytosanitaires indiquent une pollution diffuse des eaux souterraines par les activités agricoles. L’absence a priori de problèmes de turbidité dans le captage (même après de forts épisodes pluvieux) tendrait à indiquer l’absence d’argiles (associées soit à la karstification, soit à du sous-tirage des formations superficielles) dans les conduits : conduits lessivés, et/ou karstification qui ne présente plus de forte activité à l’heure actuelle ?

Le captage est situé en aval d’une vallée sèche dans laquelle des points d’absorption ont été observés (Dangeard, 1954), et qui peuvent constituer des points potentiels d’entrée de polluants. Ceci n’est cependant pas confirmé par l’exploitant actuel du captage.

Le recouvrement partiel de la formation carbonatée peut constituer une protection relative de la ressource en eau (filtration). Cependant, ces formations de couverture semblent relativement peu perméables (argiles), et peuvent alors favoriser le ruissellement vers des zones d’infiltration (karst binaire) en augmentant la vulnérabilité de l’aquifère carbonaté.

4.3. ETUDES ET PROSPECTIONS COMPLEMENTAIRES PROPOSEES

Dans ce dernier paragraphe, nous proposons des études et prospections complémentaires qui pourraient être engagées pour permettre de mieux caractériser la formation des calcaires de la Meauffe et ainsi de cerner ses potentialités aquifères.

Pour la formation carbonatée située en rive gauche de la Vire, et drainée (au moins en partie) par le captage de Cavigny, les études seront essentiellement axées sur la caractérisation.

Pour la formation carbonatée située en rive droite de la Vire, les études seront essentiellement axées sur l’identification, dans un premier temps. La caractérisation

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pourra n’être entreprise que dans un deuxième temps, si les premières conclusions sont plutôt favorables quant à l’intérêt aquifère potentiel.

4.3.1. Identification

Afin de mieux identifier la formation carbonatée, les éléments présentés dans les paragraphes suivants peuvent être proposés. Il faut noter que dans le cas de la partie située en rive droite de la Vire, si ces éléments permettaient de penser à un potentiel aquifère significatif, un forage de reconnaissance pourrait être envisagé, même en l’absence de sources (cf. §4.3.2). a) Etude géologique et morphologique

- Contexte géologique régional :

o historique des contraintes tectoniques, pour déterminer les axes de fracturation privilégiés, les mouvements verticaux (uplift et subsidence) ;

o historique des variations du niveau de la mer, pour appréhender le potentiel de karstification (variations du niveau de base) ;

- Contexte géologique local :

o géologie structurale (structures, pendages des couches, fracturation, etc.), sur le terrain (affleurements) et sur photographies aériennes ;

o coupes géologiques sériées ;

o édition d’une carte géologique de détail de la zone d’étude, avec les formations de couverture. b) Inventaire des phénomènes karstiques

Un inventaire exhaustif des phénomènes karstiques sera engagé, avec deux relevés en contexte de basses et hautes eaux au niveau des sources, et l’indentification de la présence d’eau ou non dans les cavités (infiltration, circulation pérenne et/ou temporaire) :

- synthèse des données spéléologiques (clubs spéléos de la région, etc.) ;

- inventaire et localisation des avens, cavités, pertes, et sources :

o sur une zone d’étude étendue à définir (dépassant la seule zone d’affleurement des calcaires) ;

o dans les vallées sèches ;

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o le long de la Vire, en particulier dans la zone d’affleurement des calcaires, mais également en amont et en aval. c) Reconnaissances géophysiques

Afin de mieux appréhender la géométrie, et en particulier l’épaisseur, de la formation carbonatée, quelques profils géophysiques (panneaux électriques) de l’ordre de 1 km pourraient être réalisés. Ils pourraient recouper la zone d’affleurement, selon une direction Nord/Ouest – Sud/Est (perpendiculaire à l’axe général de la fracturation).

Il est peu probable que les profils électriques permettent de mettre en évidence d’éventuelles cavités karstiques. Ils permettent de mettre en évidence la présence de failles surtout lorsque celles-ci s’accompagnent de décalage des formations. Dans ce cas présent, ce sont essentiellement des informations sur la géométrie de la formation carbonatée qui seraient visées, avec notamment l’épaisseur (donnée essentielle pour évaluer le potentiel aquifère) et la nature du contact avec les formations encaissantes.

4.3.2. Caractérisation

Afin de caractériser la formation carbonatée, les prospections présentées dans les paragraphes suivants sont proposées. Elles sont classées par ordre de priorité, les essais de pompage, et la mise en place d’un suivi en continu dans le captage de Cavigny étant jugés les plus indispensables et demandant a priori un investissement modeste surtout au regard des informations précieuses qu’elles peuvent apporter. a) Essais de pompage

Un essai de pompage par paliers, suivi d’un essai de pompage de longue durée (5 jours minimum) pourra être mis en œuvre sur le captage, de préférence dans le contexte le plus défavorable, en basses eaux. Le débit de l’essai de pompage de longue durée devra être proche, voire supérieur (en fonction de la réponse du captage à l’essai par paliers) à celui qui serait demandé par l’exploitant (minimum 60 m3/h, pour atteindre un volume journalier de l’ordre de 1500 m3/j).

Il est primordial que les rabattements dans le puits soient suivis en continu et enregistrés pendant toute la durée de l’essai pour permettre ensuite une interprétation optimale. En plus d’un suivi en continu des niveaux piézométriques en cours d’essais de pompage, le suivi de la température et de la conductivité électrique pourrait apporter des informations concernant la structure de l’aquifère.

Enfin, un suivi des rabattements dans un des puits privés (mentionnés sur l’étude réalisée par Lithologic, 2002) le plus proche possible du captage pourra être envisagé en complément.

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 31 Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

b) Suivis en continu

En fonction de la configuration du captage actuel, des suivis en continu du débit et de la qualité des eaux pourront être mis en place :

- mesure en continu et enregistrement à pas de temps fin (< 1 heure) du débit exploité et du débit de trop plein vers l’étang (mise en place d’un seuil instrumenté par exemple) ;

- mesure en continu et enregistrement à pas de temps fin (< 1 heure) de la température, de la conductivité et du niveau piézométrique dans le captage (installation d’une sonde multi-paramètres).

Ces données de suivi en continu seront ensuite exploitées pour appréhender la réponse de la source aux événements pluvieux (crues et décrues, variations de qualité etc.). Ces suivis peuvent apporter des éléments précieux sur le fonctionnement de l’aquifère (degré de karstification, mobilisation d’eaux de surface ou d’eaux plus profondes lors des pluies, inertie du système, etc.), ainsi que sur son bassin d’alimentation.

Ce suivi en continu devra couvrir au minimum un cycle hydrologique. c) Suivi géochimique

Deux campagnes de prélèvements pour analyses géochimiques pourraient être envisagées en contexte de basses et de hautes eaux. Les analyses concerneront les éléments majeurs, les éléments traces (strontium, lithium, etc.), et éventuellement quelques isotopes (stables de l’eau, bore, strontium, etc.). d) Essais de traçage

Si l’inventaire des phénomènes karstiques (cf. §4.3.1) met à jour des pertes ou des avens, des traçages artificiels (traceurs fluorescents) pourraient être réalisés afin de déterminer les relations hydrauliques avec le captage et éventuellement d’autres sources. Les essais de traçage peuvent apporter des informations sur les temps de circulation (et donc sur la karstification), ainsi que sur l’étendue du bassin d’alimentation des sources. e) Forage de reconnaissance

Comme indiqué précédemment, il est probable que le captage actuel de Cavigny ne sollicite que la rive gauche de la formation carbonatée, voire même qu’une partie de la rive gauche. Plusieurs questions peuvent se poser :

- est-ce que le débit ne pourrait pas être amélioré en captant toute l’épaisseur de la formation carbonatée (le captage actuel n’est que de 7 m de profondeur,

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alors que l’épaisseur de formation exploitée en carrière était de l’ordre de 15 m) ?

- est-ce que le débit de captage ne pourrait pas être augmenté en le plaçant en aval (par rapport à l’écoulement dans la formation carbonatée) du captage actuel ?

Pour répondre à ces questions, un forage de reconnaissance pourrait être envisagé, qui viserait à traverser toute (ou tout une grande partie de) l’épaisseur de la formation carbonatée, et éventuellement positionné en aval du captage actuel.

Il ne faut pas cacher que les forages en milieu hétérogène présentent un fort risque d’échec, car, si l’on est dans le cas d’un karst bien développé, il faudra viser les drains principaux dont la position sera difficile à déterminer.

Dans le cas présent, le risque est peut-être plus limité si l’on est dans des formations carbonatées qui tendent plus vers le pôle fissuré que karstique pur. De plus, il s’agit d’évaluer la profondeur à laquelle se situe la formation carbonatée, et son épaisseur. Dans le cas présent, il semblerait que l’on reste dans des longueurs prévisionnelles de forages relativement modestes (de l’ordre de 50 m).

La réalisation d’un forage de reconnaissance doit être entreprise une fois réalisées les études préliminaires d’identification et de caractérisation.

4.3.3. Evaluation des risques de pollutions

Les études proposées dans les deux paragraphes précédents permettraient d’apporter des éléments sur la vulnérabilité de la formation des calcaires de la Meauffe en général et sur celle du captage de Cavigny en particulier : bassin d’alimentation, modes de recharge, localisation de pertes, etc.

Afin de statuer sur l’opportunité de poursuivre l’exploitation de ce captage en augmentant son débit, une analyse du risque de pollutions (diffuses et ponctuelles) pourra être entreprise en évaluant les sources potentielles de polluants, et en les couplant ensuite à l’analyse de la vulnérabilité. Il pourra donc être procédé à une actualisation de l’étude réalisée par Lithologic en 2002 en tenant compte du nouvel objectif de production.

Cette analyse concernera les sources de pollutions diffuses (pratiques agricoles, assainissement, urbanisme, etc.), ainsi que ponctuelles (routes, industries, etc.).

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Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

5. Conclusions

Le captage de Cavigny est actuellement le seul captage qui exploite la formation des calcaires de la Meauffe, à un débit de l’ordre de 400 m3/j. Compte-tenu de sa vulnérabilité aux pollutions diffuses (qui se traduit notamment par une croissance régulière des teneurs en nitrates et en produits phytosanitaires), à long terme, le captage pourrait être abandonné si une augmentation du débit d’exploitation (via ce captage de Cavigny et/ou un autre captage) ne pouvait s’envisager (notamment si un traitement s’avère nécessaire).

Les calcaires précambriens de la Meauffe ont une longue histoire géologique qui les a structurés, et leur conférerait un caractère karstique. Ils affleurent en rive gauche et en rive droite de la Vire, qui circule vers le nord-est, suivant la direction d’un accident majeur qui pourrait jouer le rôle de barrière étanche des écoulements. Le captage de Cavigny ne draine donc probablement que la (ou même une partie de la) formation carbonatée située en rive gauche. On peut donc penser que le débit du captage n’est qu’un minorant du potentiel aquifère de toute la formation.

Concernant la partie de la formation carbonatée située en rive gauche, le plus grand handicap pour conclure quant à la nature réelle de l’aquifère (aquifère karstique, fonctionnel ou non, ou aquifère fissuré) et à ses potentialités, est le manque de données quantitatives. Si quelques éléments (essais de pompage) incitent à penser que le captage actuel pourrait être exploité à un débit plus important, ils sont très insuffisants pour pouvoir conclure à la fois sur le débit maximal exploitable et sur sa pérennité. Dans un premier lieu, des investigations relativement peu coûteuses devraient être envisagées, comme des essais de pompage de longue durée, et un suivi en suivi en continu des débits et de la qualité des eaux du captage sur un cycle hydrologique au minimum.

Le captage montre une vulnérabilité aux pollutions diffuses d’origine agricole, mais en revanche, ne semble pas sujet à des pollutions ponctuelles, bactériologiques, ou à des pics de turbidité. Les sources de pollutions diffuses pourraient être réduites par une meilleure gestion des activités agricoles sur le bassin d’alimentation, en vue de pérenniser le captage. Une cartographie de la vulnérabilité selon la méthodologie proposée par le BRGM à l’Agence de l’Eau Seine-Normandie et au MEEDAT pourrait être envisagée, afin d’identifier des zones plus sensibles que d’autres sur lesquelles des actions agro-environnementales pourraient être mises en place.

Concernant la partie de la formation carbonatée située en rive droite de la Vire, dont la surface à l’affleurement est quasiment égale à celle de la rive gauche, le manque de données est encore plus important, en l’absence de point d’eau étudié. Une phase d’identification pourrait être engagée.

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Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

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38 BRGM/RP-56359-FR – Rapport final Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Annexe 1 - Colonne lithostratigraphique de la feuille géologique de Carentan

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 39

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 41

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Annexe 2 - Résultats des pompages d’essais réalisés par la D.D.A.F. de la Manche (1992) et par Lithologic (2002)

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 43

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 45

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

Annexe 3 - Linéaments observés par interprétation des photographies aériennes (Lithologic, 2002)

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 47

Potentiel aquifère des calcaires de la Meauffe (50). Avis du BRGM

BRGM/RP-56359-FR – Rapport final 49

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