La présence de l’aquifère rhénan à faible profondeur est un des éléments clefs de nombreux écosystèmes de la plaine rhénane et de la biodiversité associée. En effet les milieux alluviaux rhénans, forêts alluviales, prairies, gravières, résurgences, rivières etc. dépendent de l’évolution de la piézométrie de l’aquifère, et de manière plus générale, de la disponibilité de la ressource en eau.
Zone Humide

Zone Humide / Feuchtgebiet

Brgm

L’évolution de l’aquifère rhénan sous contexte de changement climatique va donc impacter l’état de conservation et la dynamique des écosystèmes. Il est par conséquent nécessaire de mieux connaitre leur répartition et d’avancer significativement sur la connaissance de la nature du lien entre les écosystèmes et l’eau souterraine pour intégrer la préservation de la biodiversité dans la gestion quantitative de l’eau souterraine actuelle et future.  

L’objectif est de disposer d’une vision des différents écosystèmes associés à l’eau souterraine présents sur la zone d’étude, de comprendre et de caractériser leur nature et leur lien avec l’hydrodynamisme de l’eau souterraine pour permettre d’anticiper l’impact potentiel de l’évolution de l’eau souterraine sous contexte de changement climatique sur les écosystèmes.

Pour répondre à cet objectif le travail reposera sur une équipe pluridisciplinaire, nécessaire pour appréhender les différents aspects de la biodiversité en lien avec l’hydrodynamisme des eaux souterraines. 

Sites pilotes GRETA Carte 1

Sites pilotes GRETA Carte 1 / Pilotstandorte GRETA Karte 1

Brgm

L’action 6 se décline en 6 sous-actions : 

6.1 Échanges techniques transfrontaliers et coordination technique

6.2 Inventaire et cartographie des habitats liés potentiellement à l’hydrodynamisme de l’eau souterraine à l’échelle de l’aquifère rhénan

6.3 Préparation des acquisitions de données pour l’étude de la relation hydrodynamisme de l’eau souterraine / écosystèmes à une échelle locale (sites pilotes)

6.4 Caractérisation du lien entre écosystèmes et eau souterraine à une échelle locale (site pilote)

6.5 Contribution de la télédétection et de l’imagerie à la compréhension des relations aquifère rhénan et écosystèmes

6.6 Caractérisation du lien entre écosystèmes et eau souterraine à l’échelle transfrontalière

Pour cette première année de travaux, les efforts ont été mis sur la recherche des données pertinentes pour identifier les sites pilotes de l’action 6.3. L’objectif est la sélection d’une vingtaine de sites pilotes de part et d’autres du Rhin. Les critères fixés pour cette sélection sont :

  • Les sites pilotes doivent disposer d’un historique de données écologiques suffisant, remontant aux années 2000 voire 1990 ;
  • Les sites pilotes sont des milieux humides en interaction avec la nappe de l’aquifère rhénan ;
  • Les fluctuations de la nappe doivent montrer une certaine diversité entre les différents sites pilotes ;
  • Les sites pilotes doivent être éloigner de l’influence du Rhin et de l’Ill pour caractériser au mieux l’influence des eaux souterraines sur la biodiversité des écosystèmes
Sites pilots 2

Sites pilotes GRETA Carte 2 / Pilotstandorte GRETA Karte 2

Brgm

Les équipes de recherche françaises ont sollicités différents organismes contributeurs (Conservatoire d'Espace Naturels d'Alsace/CSA, Collectivité européenne d'Alsace, Conservatoire botanique Alsace-Lorraine, Ville de Sélestat) pour identifier les sites pilotes potentiels ; ces investigations ont été complétées par des visites de terrain et ont permis d’aboutir à la sélection de 10 sites pilotes de type prairies humides en lien avec une rivière phréatique (carte 1).

De l’autre côté du Rhin, la recherche de données permet dorénavant de disposer d’un grand nombre de données historiques provenant de différentes sources (anciens mémoires, rapport de bureau d’études), d’âge et de qualité variable. Les relevés complets de biotopes avec des localisations exactes sont rares. Les grandes différences dans la qualité des données ont incité à adapter la méthodologie prévue. Pour mieux couvrir les différentes régions du Rhin supérieur et étudier différents types de biotopes (aulnaies, prairies humides, marais, etc.), les sites pilotes (carte 2) sont de taille et de composition variable. Certains englobent de grandes zones hétérogènes, beaucoup sont petits et plutôt homogène. 

Les investigations de terrain de part et d’autre du Rhin pour l’acquisition de données écologiques ont débuté et vont se poursuivre au cours de l’hiver 2024/2025. 

6.2 Inventaire et cartographie des habitats liés potentiellement à l’hydrodynamisme de l’eau souterraine à l’échelle de l’aquifère rhénan

Carte des habitats GRETA

La carte des habitats GRETA, montrant les habitats potentiellement dépendants des eaux souterraines dans l'espace LOGAR. Du côté allemand, aucune terre agricole humide n'est représentée. De plus, les surfaces apparaissent plus fragmentées en raison des différentes base de données.

GRETA

Equipement d'un piézomètre

Installation d'un capteur automatique et d'un modem dans un piézomètre / Installation eines automatischen Sensors und eines Modems in einem Piezometer

©Brgm 

6.3 Installation des 9 piézomètres sur site pilote

Dans le cadre de l’action 6 du projet Interreg GRETA, le BRGM a mené l'installation de neuf piézomètres sur des sites pilotes situés dans le Ried alsacien entre le Sélestat et Strasbourg. Cette opération vise à établir des liens entre la biodiversité et les fluctuations de nappes de surface, tout en se plaçant hors de l'influence directe du Rhin et en exploitant des données historiques existantes en termes d’inventaire de biodiversité.

Les travaux de forage ont nécessité une adaptation particulière en raison de la localisation des sites en zone protégée, incluant des zones inondables et des tourbières. De fait, les opérations de préparation des forages (élagages, coupes de branches) devaient être réalisées en dehors des périodes de nidification des oiseaux (avant le 15 mars) alors que plusieurs des sites étaient encore inondés pour cause de précipitations importantes en fin d’hiver.

Les travaux de forage devaient être réalisés une fois les parcelles dénoyées pour permettre l’accès des moyens de foration mais en respectant les prairies de fauche prévue fin juin pour limiter l’impact sur les agriculteurs. L’acquisition de données durant l’été 2026 était une priorité pour permettre l’exploitation des données de basses eaux durant le projet GRETA qui s’achève en 2027.

Les 9 forages, d’une profondeur de 6 mètres environ ont été réalisés entre fin avril et début mai. Des capteurs automatiques ont ensuite été installés sur les piézomètres et l'acquisition des données a débuté le 11 juin 2026. Quatre types de données sont mesurés et télétransmis : le niveau d'eau, la température, la conductivité et le voltage du modem (ce dernier servant au suivi de la maintenance). Ces données sont intégrées dans la base de données du sous-sol.

Le projet GRETA mobilise un ensemble de partenaires techniques et financiers autour du porteur de projet pour mener à bien cette démarche de suivi hydrogéologique.

Armando Espinosa (Laboratoire image ville environnement)

Armando Espinosa (LIVE) 

© Extrait vidéo -  savoirs.unistra.fr -  Vincent Lataillade

Prédire les comportements des écosystèmes pour mieux les protéger

Armando Espinosa, post-doctorant au Laboratoire image ville environnement (CNRS/Engees/Unistra) travaille dans le cadre du projet Interreg Greta sur l’impact du changement climatique sur les écosystèmes de nos zones humides et de nos rivières, en Alsace et de l’autre côté du Rhin. La vidéo de son interview à l'Institut de botanique est publiée sur le site web Savoirs de l’Université de Strasbourg (Unistra).