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Les organismes ingénieurs : de nouveaux acteurs pour l'alimentation en eau

© Eric Le Roux

Florian Mermillod-Blondin et Laurence Volatier sont chercheurs au Laboratoire d’Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés - LEHNA (Université Claude Bernard Lyon 1 / CNRS / Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat). Une partie de leurs activités est dédiée à l’étude d’organismes ingénieurs et leurs rôles potentiels dans le décolmatage de bassins d’infiltration.

Les organismes ingénieurs sont des espèces qui modifient leur habitat physique et les ressources existantes pour les autres organismes. Un des plus célèbres organismes ingénieurs est le castor du Canada qui, par la construction de barrages, crée des zones d’eaux calmes sur les rivières, augmentant ainsi la diversité des habitats pour les espèces aquatiques. Depuis l’arrêt de l’utilisation des sources captées par les Romains grâce aux aqueducs, les Lyonnais se sont tournés vers l’exploitation des ressources en eau souterraine. Depuis la fin du 19ème siècle, l’alimentation en eau potable de la métropole de Lyon provient essentiellement des nappes souterraines alimentées par le Rhône. À l’heure actuelle, 95% de l’eau consommée par les Grands Lyonnais proviennent des captages situés sur les îles de Crépieux-Charmy à l’ouest de la base de loisirs de Miribel-Jonage. Bien que ce champ captant soit l’un des plus vastes d’Europe, il reste néanmoins fortement sollicité et nécessite une attention de tous les instants pour assurer sa pérennité. Avec une consommation journalière moyenne de 250 000 m3 par les Grands Lyonnais, le point crucial est d’éviter un abaissement du niveau de la nappe en dessous du niveau des puits de captage. 
 

L’effet filtre des berges

Heureusement, la nature fait bien les choses et le risque d’une réduction de la qualité et de la quantité de cette précieuse ressource en eau reste limité. Au niveau de ces îles, le Rhône s’infiltre et vient alimenter la nappe phréatique. De grands bassins d’infiltration alimentés par les eaux du Rhône ont aussi été construits (chacun couvrant une surface équivalente à deux terrains de football) afin de protéger et recharger la nappe. L’eau d’alimentation des bassins va être filtrée lors de son passage à travers le sol composé de sable et de graviers, puis elle transite jusqu’à la nappe où elle sera ensuite pompée, analysée et désinfectée avant d’être injectée dans le réseau de distribution d’eau potable.
 

Les organismes ingénieurs

Petit bémol : le fond des bassins se colmate. Des algues se développent et obstruent les pores du sol, d’où une diminution drastique des capacités d’infiltration. C’est un problème couramment rencontré dans ce type de système d’infiltration. Deux solutions sont alors envisageables : soit le sable est changé, procédé peu écologique et relativement coûteux, soit Dame Nature est sollicitée pour entretenir la perméabilité du sable. Florian Mermillod - Blondin et Laurence Volatier ont alors eu l’idée d’introduire des organismes ingénieurs.
 

Travailler naturellement à l’entretien du bassin

Ces organismes ingénieurs sont des animaux ou des végétaux qui peuvent travailler naturellement à l’entretien des bassins d’infiltration. Les racines de plantes aquatiques testées, Vallisneria spiralis et Berula erecta, vont traverser le tapis algal et créer des drains préférentiels pour le passage de l’eau, limitant le phénomène de colmatage. De plus, ces espèces peuvent agir contre les algues par allélopathie, c’est-à-dire par la production de composés chimiques limitant le développement algal. Le ver aquatique, limnodrilus hoffmeisteri, crée des galeries dans les sédiments qui peuvent augmenter la perméabilité du sable. Enfin, un mollusque aquatique, Viviparus viviparus, va se nourrir du tapis algal et remanier les sédiments de surface comme un bulldozer. Ces activités de nutrition et de bioturbation (remaniement sédimentaire) peuvent ainsi réduire les phénomènes de colmatage. La notion de durabilité est importante dans cette recherche. Ainsi, les bassins seront naturellement auto-entretenus, ce qui diminuera leur entretien mécanique et les coûts associés. Ces travaux s’effectuent en grandeur nature sur la plateforme de recherches de Crépieux-Charmy (Métropole de Lyon, Eau du Grand Lyon) mais aussi au laboratoire dans le cadre de la plateforme SEDAQUA (projet financé par le Contrat Plan Etat-Région). Sur le terrain, des encagements d’organismes permettent de tester leur rôle dans les bassins. Les expérimentations en laboratoire sur colonnes expérimentales visent quant à elles à décrypter plus précisément les mécanismes d’interaction entre les algues et les organismes ingénieurs sélectionnés.

Publié le 3 octobre 2016 Mis à jour le 10 octobre 2016