Les eaux usées traitées, les eaux de ruissellement et les eaux de piscine peuvent-elles servir à recharger les sols et les nappes phréatiques ? Alors que la sécheresse sévit depuis le début de l’été en France, la question prend tout son sens. Et c’est cette problématique que cherche à résoudre l’École nationale du génie de l’eau et de l’environnement de Strasbourg, (Engees) par son expérimentation dans l’Eurométropole de Strasbourg, lancée en mars dernier. Dans ce projet nommé Sirene, acronyme de “Stratégie d’infiltration et de recharge des eaux non conventionnelles en contexte urbain”, trois types d’eaux usées sont analysés : les eaux usées traitées sortant de la station d’épuration de Plobsheim, les eaux de retrolavage issues de la piscine de Schiltigheim et les eaux pluviales routières provenant du réseau d'assainissement de la commune d'Eschau.
Concrètement, 16 colonnes remplies de terre représentant différents sols de l’Eurométropole ainsi que différentes occupations de sols urbains sont disposées sur le terrain de la station d’épuration de Plobsheim, au sud de Strasbourg. Chaque semaine, de l’eau y est déversée pour observer son parcours, d’une surface urbaine précise jusqu’à la nappe. « Nous infiltrons chacun des trois types d’eau (eaux usées traitées, eaux de piscine et eaux pluviales) à travers 12 colonnes. Chacune d'elle représente un type d’occupation du sol : noue végétalisée, sol nu et pavés perméables). Reste quatre colonnes que nous alimentons avec de l’eau potable pour servir de milieux témoins et déterminer si certaines eaux apportent les polluants », explique Alexandra Cerone, doctorante sur le sujet de l’infiltration des eaux non conventionnelles. L’expérimentation étudie à la fois la recharge de nappe et les impacts associés à l’infiltration, à la fois biologiques, hydrodynamiques et physico-chimiques.
Les capteurs comme outil de contrôle
« Cela suppose de tout mesurer pour s’assurer que le risque est maîtrisé et que des polluants ne seront pas infiltrés dans les nappes », souligne Adrien Wanko, enseignant-chercheur au sein de l’Engees et responsable de l’équipe de mécanique des fluides au sein du laboratoire I-Cube. Différents capteurs installés à travers les colonnes renseignent sur les dynamiques thermiques et hydriques. A titre d'exemple, la pression de l’eau permet de déterminer la capacité de rétention d'eau dans le sol. « Nous avons également des capteurs qui permettent de mesurer la teneur en eau, pour connaître cette fois la capacité de stockage d'eau à une profondeur donnée. Nous avons réalisé les premiers prélèvements d'eaux et de sols à différentes profondeurs, ainsi qu’en entrée et en sortie de colonne pour des analyses physico-chimiques », indique Alexandra Cerone. Une deuxième thèse de doctorat est menée par la doctorante Lina Saoudi sur le développement de modèles hydrologiques simulant les processus de stockage et d'infiltration à travers les différents compartiments de l'occupation des sols jusqu'à la nappe.
Ces travaux de l’Engees, programmés jusqu’en 2027, contribuent à appréhender la transformation de l’Eurométropole de Strasbourg en ville éponge. « L’idée est de faire évoluer le rapport que nous, habitants de la ville, avons à l’eau. Car nous allons vers des problématiques d’insuffisance des masses d’eau pour assurer les différents usages sur un territoire », s’inquiète Adrien Wanko, rappelant que le cycle naturel de l’eau a été perturbé par la ville et l’imperméabilisation des sols qui a découlé de leur construction. « On a davantage d’eau qui ruisselle. Aujourd’hui, les collectivités se rendent compte que ce modèle n’est plus tenable. Le Plan Eau, qui promeut la valorisation des eaux non conventionnelles, encourage ce genre de test », se félicite-t-il.
Pour mener et financer ses recherches, le laboratoire répond à des appels à projet. Ce projet est également soutenu par la Région Grand Est. L’intérêt de Sirene est triple, rappelle Adrien Wanko en guise de conclusion : « Quand une ville stocke et infiltre de l’eau, elle bénéficie d’une végétation luxuriante et donc d’îlots de fraîcheur, de plus de biodiversité mais aussi de sols consolidés évitant le ruissellement massif dont l'un des corrollaires est le risque d’inondation. »
