Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63) et sur la pertinence d’expertises complémentaires

Rapport final

BRGM/RP-55899-FR Novembre 2007

Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63) et sur la pertinence d’expertises complémentaires Rapport final

BRGM/RP-55899-FR Novembre 2007

Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2007 07EAUG07

C. Bertin

Vérificateur : Approbateur : Nom : P. Lachassagne Nom : Ph. Rocher Date : 23/11/07 Date : 27/11/07 Signature : Signature :

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

I

M 003 SIMP - AVRIL. 05

Mots clés : hydrogéologie, Puy de Barme, source « Chez Pierre », aquifère volcanique, Chaine des Puys, bassin versant, bassin d’alimentation

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante :

C. Bertin (2007) - Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63) et sur la pertinence d’expertises complémentaires. Rapport final. Rapport BRGM/-RP-55899-FR, 21 pages.

© BRGM, 2007, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63)

Synthèse

La présente expertise a été réalisée par le Service Géologique Régional Auvergne du BRGM, dans le cadre de sa mission de Service public d’appui à la Police des Eaux souterraines.

Le BRGM a été mandaté par la MISE du Puy-de-Dôme pour émettre un avis sur une demande de la DIREN Auvergne.

Cette demande portait sur une étude hydrogéologique réalisée en 2006 par le LRPC de Clermont- Ferrand dont l’objectif était de déterminer si le Puy de Barme appartient au bassin hydrogéologique d’alimentation des sources « Chez Pierre ». Le travail demandé au BRGM comportait aussi « un examen des contre-propositions avancées par un porteur de projet afin d’éclairer le Parc Naturel Régional des Volcans d’Auvergne sur la pertinence d’expertises complémentaires par le dit porteur de projet (réhabilitation du Puy de Barme) ».

L’étude des documents en notre possession permet d’affirmer que :

• le bassin d’alimentation des sources de « Chez Pierre » présente une superficie importante. Son exutoire naturel se situe entre le village de « Chez Pierre » et le bourg de Ceyssat ;

• son extension vers le Nord, l’Est et l’Ouest est relativement bien définie. Par contre, son extension vers le Sud n’est pas complètement arrêtée mais elle atteint au moins le Puy de Monteillet ;

• le Puy de Barme est situé à l’intérieur du bassin d’alimentation des sources de « Chez Pierre ».

Les connaissances disponibles ne permettent pas de déterminer comment se font les écoulements d’eau souterraine à l’intérieur de ce bassin versant, et en particulier quels sont les paléo-talwegs drainants ces eaux souterraines.

Seule la mise en œuvre d’une approche géologique et hydrogéologique intégrée comprenant notamment des jaugeages, le cas échéant des investigations géophysiques adaptées à la problématique posée, calibrées au moyen de sondages mécaniques atteignant le socle, pourrait permettre de lever les incertitudes actuelles sur absence ou l’existence de paléo-talwegs sièges de circulation d’eau souterraine au droit ou à proximité du Puy de Barme et, le cas échéant, de les localiser.

Les investigations proposées par le bureau d’étude F2E ne nous apparaissent pas aptes à répondre de manière fiable à cette problématique.

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Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63)

Sommaire

1. Introduction...... 7

2. Contextes géologique et hydrogéologique...... 9

2.1. LA CHAINE DES PUYS ...... 9

2.2. LA SOURCE "CHEZ PIERRE" ET LE PUY DE BARME...... 11

3. Origine de l’eau souterraine du captage "Chez Pierre" ...... 15

4. Avis sur le rapport du LRPC et sur les propositions du bureau d’étude F2E ...... 19

5. Conclusion...... 21

Liste des illustrations

Ill. 1 - Limites shématiques des bassins versants de la Chaîne des Puys (Volcanologie de la Chaîne des Puys, 4eme édition, 2004)...... 10 Ill. 2 - Localisation des sources « Chez Pierre » et du Puy de Barme (extrait de la carte, Volcanologie de la Chaîne des Puys, 4ème édition, 2004)...... 12 Ill. 3 - Superficie du bassin d’alimentation et débit spécifique de l’aquifère de « Chez Pierre » selon différents auteurs...... 15 Ill. 4 - Contours approximatifs du bassin d’alimentation de l’aquifère « Chez Pierre »...... 16 Ill. 5 - Limites du bassin d’alimentation des sources « Chez Pierre », d’après Glangeaud cité par Chaussegros, 1908...... 17 Ill. 6 - Délimination du bassin versant de l’aquifère « Chez Pierre », d’après Monce et Verdier, 1995...... 18

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Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63)

1. Introduction

La présente expertise a été réalisée par le Service Géologique Régional Auvergne du BRGM, dans le cadre de sa mission de Service public d’appui à la Police des Eaux souterraines.

Le BRGM a été mandaté par la MISE du Puy-de-Dôme pour émettre un avis sur une demande de la DIREN Auvergne concernant une étude hydrogéologique sur le Puy de Barme.

L’avis demandé porte précisément sur « l’évaluation de l’étude hydrogéologique du Puy de Barme/ source « Chez Pierre » réalisée par le Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées (LRPC) de Clermont-Ferrand en regard des contre propositions avancées par un porteur de projet, afin d’éclairer le Parc Naturel Régional des Volcans d’Auvergne (PNRVA) sur la pertinence d’expertises complémentaires par le dit porteur de projet (réhabilitation du Puy de Barme) ».

Cet avis a été rédigé sur la base des documents suivants :

1. Documents transmis par la DIREN au BRGM :

• Etude hydrogéologique du site du Puy de Barme. 2006. Rapport LRPC n° 63.05.18351 ;

• Courrier et proposition d’études complémentaires de la société Française d’Engineering et d’Environnement (F2E) datés du 22 février 2007 ;

2. Documents disponibles au BRGM :

• Projet d'eau des sources dites de "Chez Pierre". Rapport Général. Chaussegros C. 1908. Imprimerie Moderne, A. Dumont, 15 rue du Port Clermont-Fd ;

• Etude géologique et hydrogéologique. Ceyssat, Allagnat. Sources de Chez Pierre. 1990. Rapport Géoexperts n° 90.1772.GC ;

• Projet de captage des sources de Chez Pierre, commune de Ceyssat. Avis sur les mesures de protection. M. Frémion, 1991 ;

• Renforcement de la ressource en eau potable de la commune de par captage d’une fraction des sources de Chez Pierre sur la commune de Ceyssat. Etude hydrogéologique. M. Frémion,1993 ;

• Etude géophysique et hydrogéologique du milieu volcanique, application aux aquifères de et d’. J.F. Monce et B. Verdier. 1995. Mémoire de DESS « Eaux souterraines », Université J. Fourier, Grenoble ;

• Sources de « Chez Pierre » - Fonctionnement hydrogéologique à partir de 30 ans de travaux de recherche. M. Frémion, 1996 ;

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• Captage de « Chez Pierre ». Avis sur les mesures de protection. M. Livet, 1996 ;

• Captage de « Chez Pierre ». Avis sur les mesures de protection. M. Livet, 1999 ;

• Volcanologie de la Chaîne des Puys, 4e édition. 2004. Parc Naturel Régional des Volcans d’Auvergne ;

• Carte géologique n° 693 - Clermont-Ferrand. 1/50 000. BRGM ;

• Banque de données du sous-sol du BRGM (BSS).

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2. Contextes géologique et hydrogéologique

2.1. LA CHAINE DES PUYS

Les formations volcaniques de la Chaîne des Puys se sont mises en place sur un horst granito- gneissique appelé « Plateau des Dômes » au cours de l’ère quaternaire. Le plateau des Dômes est encadré à l’Est par le graben de la Limagne et à l’Ouest par le fossé d’Olby.

Si les appareils volcaniques de nature variée (dôme, cône strombolien, maar1 …) sont sensiblement alignés selon une direction Nord-Sud, décalés de 2-3 km à l’Ouest de la partie sommitale du horst, les produits émis par les éruptions volcaniques ont pu, selon leur nature, la topographie ou les vents dominants s’accumuler ou se déposer sur des distances variées.

S’épanchant d’un point haut vers un point bas, les coulées de basalte par exemple ont une morphologie calquée sur la topographie anté-volcanique. Dans la Chaîne des Puys, elles sont plutôt étroites et de grandes longueurs (jusqu’à 22 km) lorsqu’elles se sont épanchées vers la Limagne alors que, vers l’Ouest, elles sont courtes (moins de 10 km) mais larges. Ceci s’explique par la dissymétrie du plateau plus incliné dans sa partie est qu’à l’Ouest. L’important dénivelé a permis une érosion plus forte des formations granito-gneissiques (socle) par les cours d’eau s’épanchant vers l’Est et par conséquent la formation de vallées profondes et encaissées.

La topographie anté-volcanique joue également un rôle dans la circulation des eaux souterraines. En effet, la part efficace des précipitations météoriques qui tombent sur la Chaîne des Puys (environ 1100 mm/an en moyenne) s’infiltre à travers les formations volcaniques perméables (cônes, projections scoriacées, coulées, …) et sont arrêtées dans leur parcours vertical par les formations du socle qui jouent le rôle de substratum imperméable. Les eaux souterraines rejoignent ensuite les points bas des vallées anté-volcaniques (paléo-thalwegs2) où se créent des nappes d’eau souterraine dont les points d’émergence naturels sont les fronts ou bords de coulées.

Des nappes aquifères peuvent aussi exister à l’interface entre deux coulées si un horizon moins perméable (paléosol par exemple) a pu se développer entre deux épanchements volcaniques.

Les produits de remplissage des cratères de maar peuvent également contenir des niveaux aquifères.

Quasi inexistant sur les formations volcaniques, le ruissellement des eaux météoriques sur les affleurements de socle contribue pour partie à l’alimentation des aquifères volcaniques voisins. En

1 Cratère d’explosion d’origine hydro-magmatique

2 Mot d’origine allemande signifiant ligne du fond de vallée

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effet, les eaux qui ruissellent sur les formations granito-gneissiques formant les flancs des paléo- vallées peuvent rejoindre les aquifères basaltiques présents au cœur des vallées.

Les recherches entreprises pour connaître la topographie anté-volcanique et plus précisément le réseau hydrographique ont permis de définir dix grands bassins hydrogéologiques dans les formations volcaniques de la Chaine des Puys : six sur le versant ouest et quatre sur le versant est du plateau des Dômes (illustration 1).

Sources « Chez Pierre »

Puy de Barme

Illustration 1 - Limites shématiques des bassins versants de la Chaîne des Puys (Volcanologie de la Chaîne des Puys, 4eme édition - 2004).

Les limites de ces bassins ont été tracées à partir des affleurements du socle. Toutefois, dans de nombreux secteurs, les formations granito-gneissiques ne sont plus visibles car complètement recouvertes par les édifices volcaniques et/ou leurs produits. La mise en œuvre de méthodes

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directes (sondages mécaniques) et/ou indirectes, comme l’estimation de la surface du bassin versant à partir du bilan hydrologique des émergences de fronts de coulées, ou l’utilisation de méthodes géophysiques, ont permis d’appréhender les contours approximatifs des bassins versants souterrains.

Si les contours des bassins versants sont globalement cernés, il n’en demeure par moins très difficile de déterminer avec précision et certitude comment se font les écoulements d’eau souterraine à l’intérieur d’un bassin versant, et plus particulièrement dans sa partie amont. Actuellement, seuls les forages peuvent renseigner de manière absolue sur la présence ou l’absence d’aquifère au droit d’un secteur donné.

2.2. LA SOURCE « CHEZ PIERRE » ET LE PUY DE BARME

La source « Chez Pierre » et le Puy de Barme3 sont situés sur le flanc occidental de la Chaîne des Puys (illustration 2).

Les travaux récents (Frémion, 1993) ont montré qu’il existe trois coulées de basalte dans le secteur des sources « Chez Pierre », dont les épaisseurs sont les suivantes :

• 5 m pour la coulée supérieure ;

• de 5 à 12 m pour la coulée intermédiaire ;

• de 7 à 16 m pour la coulée inférieure, qui s’étend jusqu’à Ceyssat.

Des formations scoriacées et brèchifiées sont intercalées dans cet ensemble de coulées. Il est intéressant de noter que des sondages ont également révélé la présence de formations sédimentaires (niveaux tourbeux) au toit de la coulée la plus ancienne (Géoexperts, 1990).

L’origine de ces épanchements volcaniques est à rechercher au niveau des Puys de Montchier, Laschamp et des édifices proches, mais la filiation entre les appareils éruptifs et les coulées n’est pas connue avec certitude.

Le relief anté-volcanique a guidé le sens d’écoulement des coulées initiales : de direction est-ouest dans leur partie proximale (sommitale), elles sont orientées ensuite selon une direction globalement sud-nord. Ces émissions volcaniques ont progressivement comblé les vallées anté- volcaniques. L’épanchement de l‘ultime coulée du Puy de Barme n’a pas été guidé par le paléo relief (dissimulé par les coulées précédentes) : il s’est fait selon une direction est-ouest vers le bassin d’Olby.

3 Il convient de préciser que l’appellation « Puy de Barme » est un abus de langage d’un point de vue géologique car il existe en fait deux cônes stromboliens accolés sur ce site. Ces deux édifices sont constitués de scories soudées (laves très fluides projetées à faible distance du point d’émission) et ont probablement fonctionné simultanément. Nous continuerons néanmoins d’utiliser le vocable « Puy de Barme » pour ce site comme le veut l’usage.

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La source « Chez Pierre » est rattachée au bassin hydrogéologique éponyme situé sur le versant ouest de la Chaîne des Puys (cf. illustration 1).

N

Sources « Chez Pierre »

Puy de Barme

colluvions et alluvions quaternaires volcanisme antérieur à la Chaîne des Puys coulée cachée sous colluvions ou alluvions sédiments tertiaires ou quaternaires (a : trachy-basaltique, b : basaltique) socle plutonique et métamorphique Appareils éruptifs Laves

Cônes trachy-andésitique trachy-basalte Cônes trachy-basaltique basalte Cônes basaltique

Illustration 2 - Localisation des sources « Chez Pierre » et du Puy de Barme (extrait de la carte, Volcanologie de la Chaîne des Puys, 4ème édition- 2004).

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La source « Chez Pierre » est un captage utilisé pour l’Alimentation en Eau Potable (AEP) de la commune de Chamalières. Outre la commune de Chamalières, cet ouvrage alimente les communes de Ceyssat, Olby, Mazayes, Nébouzat ainsi que le sommet du Puy-de-Dôme. Le débit capté, qui correspond à une partie des écoulements seulement, est de 56 l/s.

Avant captage, l’eau souterraine émergeait naturellement sur le front nord-ouest d’un ensemble de coulées de lave (en bleu sur la carte géologique de l’illustration 2). Au début du siècle dernier, M. Glangeaud (cité par Chaussegros, 1908) décrit ainsi 2 groupes de sources sourdant au niveau des maisons du hameau de Chez Pierre. Ces émergences donnent naissance à un ruisseau qui prend la direction du Nord vers le village de Ceyssat, en collectant plusieurs autres sources avant ce village où se fait la jonction avec le bassin hydrogéologique de Mazayes.

Les travaux récents ont montré que la coulée qui s’étend jusqu’à Ceyssat (coulée inférieure, de couleur verte sur la carte géologique de l’illustration 2) renferme aussi des écoulements souterrains correspondant à environ la moitié de la ressource drainée au sein de l’aquifère volcanique de ce bassin versant souterrain.

Aucune autre émergence n’est recensée en bordure des différentes coulées, et en particulier sur la façade ouest du bassin versant, hormis deux sources au niveau de Bravant. Ces émergences (source de Fontane et source des Sedaux) ne sont pas utilisées pour l’AEP et ont des débits peu élevés révélant un bassin d’alimentation restreint (1.25 km2 environ). L’aquifère est cantonné à la base des coulées terminales émises par le Puy de Barme.

Les données bibliographiques disponibles permettent de penser que les émergences de « Chez Pierre » correspondent à des sources de débordement liées à une réduction de section d’un aquifère unique, constitué des coulées vertes et bleues de la carte géologique, réduction résultant d’un resserrement local de la paléovallée et/ou d’une diminution de la section perméable ou du nombre de coulées.

Tous les jaugeages révèlent d’une part des débits assez considérables pour ce bassin hydrogéologique, et d’autre part une remarquable régularité des débits tout au long de l’année :

• les jaugeages réalisés par Glangeaud entre juillet 1907 et avril 1908 montraient que le débit moyen des sources au niveau de « Chez Pierre » était de 300 l/s et que les sources comprises entre « Chez Pierre » et Ceyssat fournissaient 90 l/s, soit 390 l/s pour l’ensemble du système avant le bassin de Mazayes. Par calcul, il a estimé un débit de 404 l/s en postulant une infiltration de 981 mm d’eau pour un bassin versant de 13 km2 ;

• Frémion (1991) relève que le débit moyen du ruisseau de Ceyssat, qui draine l’ensemble des émergences, est de 355 l/s entre 1976 et 1984, auxquels il faut rajouter les prélèvements pour l’AEP (non précisés). Le débit d’étiage global du système serait de l’ordre de 220 l/s (étiage sévère de 1990) ;

• pour Verdier et Monce (1995), le débit des sources est estimé à 250 - 260 l/s. Ils précisent que la totalité des prélèvements n’est pas comptabilisée mais ils n’indiquent pas si les chiffres annoncés représentent la totalité du système ou simplement les sources émergeant « Chez Pierre » ;

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• dans son rapport de 2006, Livet indique que le débit mensuel moyen des sources « Chez Pierre » est de 282 l/s depuis 1976 (source : banque Hydro). Il ne précise pas non plus si toutes les émergences (y compris entre Chez Pierre et Ceyssat) et prélèvements pour l’AEP sont inclus dans ces 282 l/s.

Toutes ces observations permettent d’affirmer que :

• l’exutoire naturel du bassin de « Chez Pierre » est situé entre Chez Pierre et Ceyssat ;

• les mesures effectuées sur la totalité des émergences et prélèvements indiquent que le débit moyen global de cet aquifère est d’au moins 350 l/s, attestant d’un bassin d’alimentation d’une superficie conséquente ;

• la relative constance des débits tout au long de l’année indique quant à elle que les formations surmontant les horizons aquifères permettent d’atténuer les variations temporelles des précipitations efficaces (épaisseurs conséquentes et/ou propriétés hydrodynamiques permettant une infiltration lente de l’eau et/ou un stockage significatif).

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3. Origine de l’eau souterraine du captage « Chez Pierre »

Les travaux et expertises réalisés dans le cadre de la mise en place des périmètres de protection du captage « Chez Pierre » (forages, mesures piézométriques et traçages artificiels) aboutissent aux conclusions suivantes :

• l’alimentation des sources « Chez Pierre » se fait essentiellement par le Sud en amont immédiat du captage (environ 200 m). La partie terminale du paléo-talweg principal se situe dans ce secteur ;

• toujours dans le même périmètre, un écoulement provenant de l’Est (paléotalweg secondaire de Trézaret, lieu-dit situé immédiatement au Sud d’Allagnat) a également été démontré.

Pour la partie haute du bassin versant, les travaux réalisés pour le LRPC en 2006 n’ont pas pu mettre en évidence le paleoréseau hydrographique drainant les eaux souterraines vers le captage « Chez Pierre » : les forages réalisés se sont tous révélés secs.

En l’absence d’observations directes, il convient donc d’estimer l’étendue du bassin d’alimentation à partir des débits issus des aquifères volcaniques.

Il a été vu dans le paragraphe précédent (cf. 2.2.) que l’exutoire du bassin se situe entre Chez Pierre et Ceyssat. Selon les auteurs, la superficie du bassin d’alimentation est comprise entre 13 et 21 km2 (illustration 3).

Références Débit spécifique Superficie bassin Remarques (l/s/km2) (km2) Glangeaud cité par 304 13 Calculé pour Q = 390 l/s Chaussegros (1908) Frémion (1991) 17 21 Calculé pour Q = 355 l/s Livet (1993) 16 à 18 18 à 20 Débit non précisé Monce et Verdier (1995) 15 17 Calculé pour Q = 260 l/s Livet (2006) 16 à 18 15,5 et 18 Calculé pour Q = 282 l/s

Illustration 3 - Superficie du bassin d’alimentation et débit spécifique de l’aquifère « Chez Pierre » selon différents auteurs

4 Calculé par nos soins

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Compte-tenu des informations géologiques et hydrogéologiques disponibles (bassin versant peu développé au Nord de Trézaret et points hauts du relief situés à l’Est de l’alignement des cônes stromboliens), il est nécessaire d’étendre le bassin d’alimentation en direction du Sud, jusqu’aux Puys de Pourcharet et Montjuger (inclus) pour obtenir une superficie d’environ 20 km2.(illustration 4). Si l’on considère à contrario que le bassin versant est plus réduit (14 km2), son extension vers le Sud se termine avant le Puy de Monteillet.

Illustration 4 - Contours approximatifs du bassin d’alimentation de l’aquifère « Chez Pierre ».

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La réalisation notamment de mesures précises de la totalité des émergences et des prélèvements sur le secteur de Chez Pierre/Ceyssat et des aquifères voisins pourraient permettre d’apprécier la véritable surface du bassin d’alimentation des sources « Chez Pierre » qui, selon les auteurs, peut varier du simple au double.

Quoi qu’il en soit et quelle que soit la surface retenue, le Puy de Barme est toujours inclus dans le bassin d’alimentation des sources, comme le montre l’illustration 4 mais aussi les tracés réalisés par Glangeaud ou Monce et Verdier (illustrations 5 et 6).

Illustration 5 - Limites du bassin d’alimentation des sources « Chez Pierre », d’après Glangeaud cité par Chaussegros, 1908.

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Illustration 6 - Délimination du bassin versant de l’aquifère « Chez Pierre », d’après Monce et Verdier, 1995.

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4. Avis sur le rapport du LRPC et sur les propositions du bureau d’étude F2E

L’objectif de l’étude réalisée par le LRPC en 2006 était de « …déterminer si le Puy de Barme appartient au bassin hydrogéologique d’alimentation des sources de Chez Pierre… » (cf. page 26).

Pour ce faire, des prospections géophysiques (par polarisation spontanée - PS) suivies de la réalisation de six sondages mécaniques au droit de paléo-talwegs potentiels ont été réalisées.

Plusieurs remarques peuvent être apportées à la lecture de ce travail :

1. Les prospections géophysiques n’ont pas mis en évidence de thalwegs vraiment marqués.

Dans deux cas de figure, les côtes du substratum estimées par la géophysique différaient de 30 mètres par rapport aux côtes réelles déterminées par sondages mécaniques.

Nous partageons ici l’avis formulé par le bureau d’étude F2E affirmant que la méthode géophysique mise en œuvre n’a pas permis d’obtenir les résultats escomptés. Outre l’épaisseur conséquente des matériaux volcaniques de couverture, nous pensons que la présence de niveaux sédimentaires (pouvant comporter une composante argileuse importante, cf. paragraphe 2.2.) entre coulées peut fausser les résultats obtenus avec la méthode PS. Par ailleurs, la présence de plusieurs coulées superposées constitue aussi un facteur limitant vis-à-vis des résultats de cette méthode ;

2. Les sondages mécaniques, tels qu’ils ont été implantés à partir de la géophysique (PS), n’ont pas recoupé de nappe d’eau souterraine.

Compte tenu des difficultés rencontrées avec la méthode géophysique mise en œuvre, il n’est pas prouvé pour autant que le secteur prospecté ne comporte pas un réseau de paléothalwegs bien marqué.

Dans un tel contexte géologique (recouvrement du relief initial par des formations volcaniques), il n’existe pas de technique géophysique unique permettant de déterminer la morphologie du paléo- relief antévolcanique de manière absolue. Or, nous avons vu plus haut que celui-ci conditionne les axes de drainage.

Dans la partie haute des bassins, un certain nombre de petits talwegs collectent les eaux météoriques qui se sont infiltrées à travers les formations volcaniques. Il n’est pas anormal dans ces conditions que deux forages situés à quelques dizaines de mètres seulement puissent aboutir à des résultats différents selon que l’on se situe au droit d’un ancien fond de vallée (pouvant comporter une nappe aquifère) ou au droit d’un de ses flancs ou d’un ancien point haut du socle.

C’est la confluence de toutes ces petites nappes dans la partie aval du bassin qui donne naissance à des nappes aquifères conséquentes comme dans le secteur de Chez Pierre. Cette conjonction de talwegs aquifères a d’ailleurs été démontrée dans les environs de Chez Pierre avec le talweg de Trézaret (de direction est-ouest) et le talweg principal (sud-nord).

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Par ailleurs, sur les six sondages réalisés, il est important de signaler que les sondages situés le plus en amont (SD1 et SD2) n’ont pas atteint le socle, de même qu’il ne nous semble pas complètement acquis que le sondage SD6 soit vraiment ancré dans ces formations.

Pour toutes ces raisons, nous estimons que ce n’est pas parce que les sondages du LRPC n’ont pas mis en évidence de nappes aquifères que de telles nappes n’existent pas, et ce d’autant que le secteur de Chez Pierre/ Ceyssat restitue près de 350 l/s auxquels il faut bien trouver une origine.

Concernant les études complémentaires proposées par le bureau d’études F2E :

Etape A : cartographie des différents bassins versants hydrogéologiques, recensement des puits et sources, caractérisation d’échantillons de référence.

Il nous apparaît peu réaliste de prétendre pouvoir cartographier les bassins versants d’alimentation hydrogéologiques au vu des seules informations bibliographiques existantes. En domaine volcanique, la topographie de surface n’est pas à l’image des bassins versants hydrogéologiques, et plus particulièrement lorsque les épanchements volcaniques ont été nombreux et les points d’émissions variés.

Nous avons vu dans le cadre de ce travail que tous les auteurs s’accordent sur la difficulté à apprécier les contours des bassins en l’absence d’observations directes (sondages ou pointements de socle), les mesures indirectes s’avérant assez peu fiables en particulier dans les secteurs amont des bassins versants.

Il nous semble peu opportun également de proposer des analyses des isotopes naturels de la molécule d’eau (O18 et H2) ou des éléments majeurs sur des points qui pourraient être des sites de référence pour tel ou tel bassin versant, dès lors qu’il n’est pas possible à l’heure actuelle d’identifier ces bassins et qu’il n’est pas certain que des contrastes significatifs des propriétés hydrochimiques des eaux souterraines pourront être mis en évidence.

Par contre, le recensement et la mesure des débits (et des caractéristiques : altitude, contexte d’émergence, etc.) de toutes les émergences (ponctuelles ou diffuses) et points de prélèvements, au moins à l’échelle du secteur de Chez Pierre et des bassins voisins, apporterait sans aucun doute des informations pertinentes.

Etape B : campagne de prospection géophysique.

Nous réitérons nos doutes sur la fiabilité des méthodes géophysiques pour « …restituer des schémas d’écoulements souterrains et pour l’identification des paléovallées …" (cf. page 3 du dossier F2E), en particulier dans les secteurs amont des bassins versants où les produits volcaniques sont variés et peuvent atteindre des épaisseurs importantes, comme l’ont montré les deux sondages SD1 et SD2 de l’étude 2006 du LRPC qui, avec près de 100 m de profondeur, n’ont pas atteint le substratum. En outre, les méthodes dont la mise en œuvre sera proposée devront faire la démonstration de leur aptitude à discerner des contrastes de propriétés physiques entre le substratum granito-gneissique (localement altéré) et les formations de recouvrement volcaniques et sédimentaires. Elles devront aussi s’attacher à discerner des hétérogénéités au sein de la couverture volcanique, et notamment la présence éventuelle d’aquifères superposés en son sein. Dans un tel contexte, des méthodes 2D devront être privilégiées par rapport à des méthodes 1D. Enfin, ces approches géophysiques devront être calibrées sur des sondages mécaniques existants ou nouveaux.

BRGM/RP-55899-FR – Rapport final -20- Avis sur une étude hydrogéologique concernant le Puy de Barme / source « Chez Pierre » (63)

5. Conclusion

Les données bibliographiques existantes et en particulier les mesures de débits réalisées dans le secteur de Chez Pierre/ Ceyssat permettent d’affirmer que le bassin d’alimentation des sources « Chez Pierre » présente une superficie importante.

Les informations géologiques, hydrogéologiques et topographiques permettent d’arrêter approximativement son extension au Sud d’une ligne Allagnat/versant sud du Puy de Salomon, son extension vers l’Est à l’alignement des cônes stromboliens de la Chaîne des Puys, et son extension vers l’Ouest à une ligne nord-sud passant à l’Est du village de Bravant. Son extension vers le Sud n’est pas connue avec précision mais elle atteint au moins le Puy de Monteillet.

Le Puy de Barme est par conséquent situé à l’intérieur du bassin d’alimentation des sources « Chez Pierre ».

Les connaissances disponibles ne permettent cependant pas de déterminer comment se font les écoulements d’eau souterraine à l’intérieur de ce bassin versant, et en particulier quels sont les paléotalwegs drainant ces eaux souterraines.

Seule la réalisation d’une cartographie de la morphologie de la paléosurface antévolcanique et, le cas échéant, des formations intravolcaniques susceptibles de constituer des niveaux imperméables, pourrait permettre de lever les incertitudes sur l’existence ou l’absence de paléotalwegs sièges de circulation d’eau souterraine au droit ou à proximité du Puy de Barme. Dans leur état actuel, les investigations proposées par le bureau d’étude F2E ne nous apparaissent pas aptes à répondre de manière fiable à cette problématique.

BRGM/RP-55899-FR – Rapport final -21 -

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