Nappe phréatique transfrontalière France-Allemagne-Suisse : une étude révèle une forte pollution
De Francfort à Bâle, un trésor repose profondément sous la terre : il alimente en eau potable plus de cinq millions d’habitants de la région. Il s’agit de la plus grande réserve d’eau souterraine d’Europe. Elle s’étend sur environ 300 kilomètres en sous-sol et nourrit notamment le Rhin supérieur et de nombreuses zones humides.
PUBLICITÉ
PUBLICITÉ
Mais ce gigantesque réservoir d’eau souterraine est fortement pollué, comme l’a montré une étude publiée en juin. Des produits phytosanitaires, des résidus de médicaments et des produits chimiques industriels de synthèse, les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), contaminent la nappe phréatique, où des traces de ces micropolluants ont été détectées.
Ce bassin souterrain de 150 milliards de mètres cubes n’est pas seulement vital pour l’eau potable, il influe aussi sur d’innombrables espèces animales et végétales. De nouvelles découvertes y sont régulièrement faites, comme l’espèce de crustacé des eaux souterraines « Parabathynella baden-wuerttembergensis ». Plongée sous terre, entre l’Allemagne, la France et la Suisse.
Sous terre : le fleuve invisible de la vallée du Rhin
Le réservoir s’étend de Francfort-sur-le-Main jusqu’au-delà de la frontière française, vers Strasbourg, puis vers le sud jusqu’à Bâle, en Suisse. Le volume d’eau est difficile à appréhender : 150 milliards de mètres cubes correspondent, par exemple, à près de 60 millions de piscines olympiques.
La réserve d’eau souterraine du fossé rhénan supérieur représente à peu près le volume de trois lacs de Constance reliés entre eux, mais enfouis sous terre. Le lac de Constance contient en effet environ 48 milliards de mètres cubes d’eau.
On parle d’eaux souterraines lorsque le sol environnant est en permanence saturé d’eau. Les couches situées au-dessus ne sont pas constamment humides : c’est la zone non saturée. Selon la saison et les précipitations, le niveau peut baisser ou remonter.
L’eau souterraine utilisée pour l’eau potable se trouve souvent à quelques mètres, voire quelques centaines de mètres de profondeur. À certains endroits, elle s’écoule lentement vers le nord à seulement un mètre sous la surface. Mais dans le fossé rhénan supérieur, des forages ont déjà atteint 3 335 mètres en direction du centre de la Terre. L’opération dite « Frankenthal 10 », menée entre Mannheim et Worms, est considérée comme le forage le plus profond réalisé à ce jour.
La zone la plus profonde connue du fossé rhénan supérieur est le « trou de Heidelberg » (Heidelberger Loch), où la nappe phréatique se trouve à plus de 500 mètres de profondeur. Les chercheurs estiment que d’autres zones sont aussi peu étudiées que les grands fonds marins.
Pesticides et résidus de médicaments : une pollution aux substances toxiques
En tant que plus grande réserve d’eau souterraine d’Europe, le fossé rhénan supérieur fournit de l’eau potable à près de cinq millions de personnes dans son bassin versant. Comparé à d’autres grands réservoirs européens, il s’agit donc de l’un des systèmes d’eaux souterraines les plus précieux.
Depuis un certain temps, la zone est toutefois soumise à des pressions anthropiques croissantes. L’usage excessif d’engrais et de pesticides, en particulier, pollue de plus en plus la nappe, comme le montrent les résultats de l’étude Ermes-II (source en allemand), transfrontalière, publiée en juin 2025.
96 % des 1 500 points de mesure étudiés – répartis le long du Rhin entre le sud de l’Allemagne, le nord de la Suisse et l’est de la France – présentent au moins un micropolluant. Les produits phytosanitaires (pesticides) ont été identifiés comme la principale source de contamination. Mais, outre l’agriculture, les villes proches, les sites industriels et les nombreuses stations d’épuration contribuent eux aussi à la pollution.
Les contrôles portent toutefois sur l’eau brute. L’eau potable n’est pas pompée directement dans la nappe phréatique : avant d’être distribuée, elle subit un traitement spécifique. L’état de qualité des eaux souterraines ne détermine donc que l’ampleur du traitement nécessaire pour que l’eau réponde aux normes des autorités sanitaires.
Eau potable : quand l’effet cocktail entre en jeu
Selon la présentation de l’étude, au moins une valeur limite pour l’eau potable a été dépassée sur 59 % des points de mesure. L’acide trifluoroacétique (TFA) est particulièrement présent ; les scientifiques le qualifient de « PFAS ultime ».
Les PFAS, aussi appelés « polluants éternels », sont des substances synthétiques utilisées par l’industrie dans la fabrication de nombreux produits de consommation, comme les appareils électroniques, les peintures, les automobiles ou les cosmétiques. Le TFA est le composé de type PFAS le plus fréquemment détecté dans les eaux souterraines. Il serait omniprésent dans l’environnement.
Les experts de l’étude évoquent en outre un « effet cocktail ». Lorsque certaines substances ou familles de substances coexistent, leur toxicité peut se renforcer, même à faibles doses. Les conséquences précises sur la santé et l’environnement restent encore largement méconnues.
L’objectif de cette étude, menée depuis trois ans, est de mettre en lumière les causes de la dégradation de la qualité des eaux souterraines. Elle doit permettre de définir des mesures pour empêcher toute détérioration supplémentaire. Des analyses régulières sont réalisées depuis 1991.
« Les résultats montrent que la protection des eaux souterraines reste confrontée à de grands défis », a déclaré Dirk Grünhoff, président de l’Office régional de l’environnement de Rhénanie-Palatinat. Les données recueillies constituent, selon lui, une base solide pour relever ces défis et définir des mesures concrètes.
Les micro-organismes assurent une fonction d’épuration
Jusqu’à présent, une partie de l’épuration était assurée par l’environnement lui-même. Le réservoir d’eau souterraine abrite l’un des rares animaux à porter le nom du Bade-Wurtemberg : une minuscule espèce de crustacé des eaux souterraines, Parabathynella badenwuerttembergensis. Découverte en 2013 dans la nappe phréatique par des chercheurs de l’université de Coblence-Landau, elle joue un rôle essentiel : véritable équipe de nettoyage, ces micro-organismes fragmentent la matière organique et dévorent les bactéries.
Selon l’Office de l’environnement du Bade-Wurtemberg, qui s’est exprimé en 2013, ce crustacé des puits est un animal extrêmement ancien, primitif, à l’allure singulière, issu d’une époque remontant à plus de 200 millions d’années. Sa morphologie aurait peu changé depuis des millions d’années. L’office a décrit les eaux souterraines comme un « musée vivant de l’histoire de la Terre » et ces animaux comme des « fossiles vivants ».