Contexte et objectifs

Le Causse Méjean (ou Causse Méjan) est un haut plateau calcaire situé en Lozère, au sud du Massif Central. C’est le plus haut plateau de l’ensemble des Grands Causses. Son altitude varie de 800 m à 1 247 m et sa superficie est d’environ 340 km2. La totalité du Causse Méjean est compris dans le périmètre du site des Causses et des Cévennes, inscrit sur la liste du patrimoine mondial de l’UNESCO depuis le 29 juin 2011.

Afin d’acquérir de nouvelles connaissances concernant le fonctionnent, la structure et la localisation des réserves en eaux souterraines des systèmes karstiques du Causse Méjean et ainsi pouvoir les protéger, le Parc national des Cévennes (PNC) et le Bureau des Recherches Géologiques et Minières (BRGM) se sont associés pour étudier le fonctionnement hydrogéologique du site. L’Agence de l’Eau Adour Garonne et la Région Occitanie-Pyrénées-Méditerranée ont apporté leur soutien au projet en tant que partenaires financiers. Les comités départementaux de spéléologie de la Lozère et de l’Aveyron ont quant à eux été associés au projet pour apporter un appui technique.

La zone d’étude (le Causse Méjean) est séparée du Causse de Sauveterre au nord par les gorges du Tarn, et du Causse Noir au sud par celles de la Jonte. Les 7 systèmes karstiques étudiés sont les plus importants du secteur. Leurs exutoires sont les sources du Pêcher, Moulin de Pélatan, Castelbouc, Saint Chély (déjà suivie par le BRGM), les Ardennes, l’Ironselle, et les Douzes. L’un des objectifs de l’étude était de pouvoir délimiter de manière la plus fiable possible les bassins d’alimentation de ces sources.

Localisation de la zone d’étude : le Causse Méjean avec ses sources principales

Cette étude hydrogéologique a été possible grâce à la mise en commun de plusieurs disciplines des géosciences (géologie, géomorphologie, stratigraphie, hydrogéologie, hydrogéochimie…), mais aussi grâce à la contribution de tiers, comme des ingénieurs stagiaires, des lycéens ou encore de jeunes spéléologues amateurs de la région.

Une étude hydrogéologique en plusieurs étapes

La première étape du projet a été de réaliser des observations de terrain pour affiner la connaissance de la géologie et de la géomorphologie du secteur, puis d’instrumenter la zone d’étude pour le suivi des mesures de débits et l’analyse de la qualité de l’eau (Bulletin n°1 : janvier 2017). Ce travail a pu être réalisé grâce à une synthèse des connaissances historiques. En effet, une première étude datant 2013 avait déjà permis de proposer une représentation initiale des contours des bassins d’alimentation des principales sources. La délimitation s’appuyait alors sur des résultats de traçages anciens et sur une hypothèse d’un drainage souterrain calé sur des failles orientées principalement nord-sud.

Pour une meilleure compréhension hydrogéologique du Causse Méjean, une étude géologique de terrain a ensuite été nécessaire (Bulletin n°3 : avril 2018). L’objectif était de comprendre le rôle des structures géologiques dans la mise en place des réseaux de drainages et donc l’écoulement des eaux souterraines. Les résultats des observations géologiques ont montré que de nombreux accidents géologiques (failles, plis) recoupent le Causse Méjean, avec peu d’influence sur l’organisation du drainage. Cette analyse de la structure des réservoirs s’est poursuivie par une reconstitution de l’histoire géologique du secteur (Bulletin n°6 : avril 2020). Des géologues spécialisés en géomorphologie et karstologie ont ainsi retracé l’histoire des paysages du Causse Méjean, de – 200 Ma à nos jours. L’histoire de la formation du Causse Méjean permet d’apprécier l’évolution des paysages dans le temps et de retracer les grandes étapes qui ont guidé l’organisation du drainage karstique  .

Les résultats de ces études géologiques et karstologiques ont ensuite pu être confrontés aux résultats des campagnes d’analyses des eaux et de traçages. Des analyses géochimiques ont permis de caractériser le réservoir aquifère et de mettre en évidence pour le système des Douzes la contribution des eaux issues de la Jonte. Des campagnes de traçages (injection d’un colorant fluorescent, non nocifs pour l’environnement et la qualité des eaux) ont été réalisées tout au long du projet pour vérifier les hypothèses d’extension des bassins d’alimentation des sources. Ces traçages apportent également des éléments de réponses sur les modalités de transit souterrain (vitesse, dispersion, Bulletin n°2 : juillet 2017 et Bulletin n°5 : mai 2019). La mobilisation d’une quarantaine de spéléologues a permis de réaliser 22 injections de traceurs entre 2017 et 2020.

Cela a permis de distinguer l’organisation des unités hydrogéologiques pour in fine comprendre le parcours des eaux souterraines jusqu’aux sources (Bulletin n°4 : juin 2018).

Le projet a permis de revoir complètement la délimitation des bassins d’alimentation des principales sources, par rapport aux traçages historiques et la synthèse des connaissances réalisées en 2013 (Bechelen, 2013), avec un drainage finalement organisé sud-est nord-ouest pour l’essentiel, en cohérence avec les conclusions de l’étude géologique et géomorphologique. Ces profondes modifications concernent notamment des sources à enjeux comme celle du Pêcher captée par la commune de Florac ou celle du Moulin de Pélatan captée pour le village de Montbrun.

Synthèse des écoulements souterrains du Causse Méjean

L’étude aborde dans une dernière partie la problématique du risque de pollution de la ressource par une cartographie de la vulnérabilité à la pollution selon la méthode PaPRIKa (rapport BRGM/RP-57527-FR ) et un recensement des activités anthropiques à la surface des bassins d’alimentation. Une synthèse des points de vigilance pour la préservation de la qualité de la ressource en eau karstique   est proposée pour chaque système karstique   étudié.

Les résultats de l’étude ont ainsi contribué significativement à la connaissance, la protection et la gestion durable de la ressource en eau du Causse Méjean.

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Causse Méjean