Essai de traçage multitraceurs dans le canton de Neuchâtel

Caractéristiques du secteur investigué

Le secteur investigué est marqué par la présence d’une ancienne butte de tir communale à 300 m, ainsi que par des activités de tir au pigeon d’argile (ball-trap). Alors que la butte de tir n’est plus en service depuis plusieurs années, le ball-trap est toujours actif. Des investigations préalables au sens de l’OSites ont été réalisées en 2019 par Prona Romandie SA et ont mis en évidence de fortes pollutions non seulement aux emplacements attendus (centre de la butte) mais aussi sur de larges étendues en zone forestière.

La particularité du lieu est qu’il se situe au sein de la zone S2 de protection des eaux d’un captage alimentant une commune en eau potable. D’autres captages communaux sont également situés à proximité, en aval hydrogéologique du site pollué.

Le site devant en principe être assaini, le SENE a souhaité confirmer le lien hydrogéologique entre les secteurs pollués et les captages à proximité, afin d’en évaluer la vulnérabilité et d’adapter le cas échéant l’objectif d’assainissement des secteurs pollués.

Essais de traçage et milieux karstiques

En hydrogéologie, les essais de traçage représentent une technique ayant fait ses preuves pour la caractérisation des systèmes d’écoulement. Ils consistent à injecter un traceur artificiel à un emplacement donné (directement dans les eaux souterraines ou en surface, selon les cas) et à surveiller sa réapparition à des points de prélèvements préalablement définis.

Ces essais permettent notamment de déterminer la vitesse d’écoulement des eaux, de vérifier les liaisons hydrauliques, et, sous réserve de pouvoir mesurer un débit au point de résurgence du traceur, un taux de restitution.

L’avantage des traceurs artificiels réside dans leurs propriétés : bonne solubilité dans l’eau, faible sorption lors du transit, stabilité chimique, quantification aisée à des concentrations inférieures au seuil de visibilité à l’œil, inoffensif envers l’environnement et la consommation d’eau. Chaque traceur présentant des avantages et inconvénients, l’implication d’un hydrogéologue expérimenté est recommandée au stade de la planification.

Afin d’éviter des interférences avec des études en cours, tout essai de traçage est soumis à une annonce à l’outil de coordination InfoTracer de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV). Cet office avertit ensuite automatiquement le canton concerné.

Travaux réalisés et résultats

Début mars 2023, 1 kg d’uranine, 2 kg d’éosine et 10 kg de naphtionate ont été injectés dans trois fosses préalablement creusées en amont hydrogéologique des communaux. La présence d’un ruisseau à proximité a été mise à profit pour la saturation des sols en place et la purge des traceurs après leur injection.

La surveillance des eaux a été optimisée par :

• Un suivi en continu à l’aide de fluorimètres GGUN FL-30 et GGUN FL-24, effectuant une mesure toutes les cinq minutes, retransmise à un serveur plusieurs fois par jour
• Des prélèvements d’eau permettant la calibration des fluorimètres
• La pose de fluocapteurs (charbons actifs) à la surface desquels les traceurs s’adsorbent lors de leur passage, placés aux emplacements de surveillance moins prioritaires

Après quelques heures, l’ensemble des traceurs est apparu en de telles concentrations à l’un des captages que ses eaux se sont colorées et ont nécessité la déconnexion du captage durant plusieurs jours. Une telle coloration était en effet attendue, l’essai de traçage ayant été dimensionné afin d’éviter tout « faux négatif ».

L’analyse des données à ce captage a permis d’estimer des taux de restitution de 20% à plus de 70% des traceurs, une indication claire du rôle d’exutoire joué par ce dernier. Seules des traces d’uranine ont été décelées à deux autres endroits, la majeure partie des emplacements de surveillance n’indiquant la présence d’aucun traceur.

L’étude réalisée par les spécialistes de la protection des eaux et des sites pollués de Prona Romandie a permis de mettre en évidence la vulnérabilité et mise en danger effective d’un captage par les sites pollués situés en amont. Un projet d’assainissement par excavation des matériaux adapté à cette situation particulière devra ainsi être mis en œuvre.

Remerciements aux entités suivantes qui ont été impliquées dans le cadre de ce mandat :

• Laboratoire Reactolab : fourniture des traceurs sous forme dissoute
• Entreprise Rollier Paysage : creuse des fosses pour injection
• Bureau et laboratoire Aquageo : analyse des traceurs et expertise spécifique à la thématique des essais de traçage
• Laboratoire SGS Aargau : analyse des teneurs en plomb et antimoine dans les eaux