Modélisation

Cette étude s’inscrit dans la continuité des précédentes actions entreprises dans ce domaine par le SIBA en tentant d’y apporter plus de réalisme. Son objectif est de produire de nouveaux éléments tangibles permettant de statuer quant à l’incidence sur l’environnement et les usages, du rejet de La Salie. L’accent sera mis sur la situation actuelle mais des éléments et compléments seront également apportés sur les possibles effets de l’évolution de la bathymétrie depuis 8 ans et ceux d’un prolongement en mer de la conduite.

Cette étude s’inscrit dans la continuité des précédentes actions entreprises dans ce domaine par le SIBA en tentant d’y apporter plus de réalisme. Son objectif est de produire de nouveaux éléments tangibles permettant de statuer quant à l’incidence sur l’environnement et les usages, du rejet de La Salie. L’accent sera mis sur la situation actuelle mais des éléments et compléments seront également apportés sur les possibles effets de l’évolution de la bathymétrie depuis 8 ans et ceux d’un prolongement en mer de la conduite.

Cette étude s’inscrit dans la continuité des précédentes actions entreprises dans ce domaine par le SIBA en tentant d’y apporter plus de réalisme. Son objectif est de produire de nouveaux éléments tangibles permettant de statuer quant à l’incidence sur l’environnement et les usages, du rejet de La Salie. L’accent sera mis sur la situation actuelle mais des éléments et compléments seront également apportés sur les possibles effets de l’évolution de la bathymétrie depuis 8 ans et ceux d’un prolongement en mer de la conduite.

De  larges  opérations  de  dragage  intéressant  plusieurs  millions  de  m³  se  sont  déroulées  dans  les chenaux  internes  du  Bassin  d’Arcachon  depuis  2002  dans  le  but  de  participer  à  l’amélioration  de l’hydraulique du Bassin (Courbey, chenal d’Arès, Banc de la Vigne, Banc de Jane Blanc). Les objectifs étaient de :

• favoriser les écoulements et le renouvellement des eaux à l’intérieur du bassin,
• lutter contre la sédimentation,
• améliorer les conditions de navigation,
• lutter contre les problèmes d’érosion.

 
Au cours  des études préalables aux travaux, l’estimation des effets des dragages sur l’hydraulique du Bassin a été appréhendée à l’aide d’une modélisation numérique courantologique.

Le SIBA a souhaité utiliser cet outil afin de déterminer l’évolution du comportement hydraulique du Bassin  à  l’issue  de  ces  travaux.  Un  modèle  intégrant  les  levés  bathymétriques  réalisés  sur  les  sites d’intervention  à  la  fin  des  travaux  a  été  construit.  Il  représente  l’état  des  fonds  actuels  (2006)  du Bassin d’Arcachon.

La comparaison des résultats hydrauliques de ce modèle avec les prévisions avant travaux permet de déterminer l’impact des travaux réalisés sur l’hydraulique du Bassin. Les résultats ont trait à l’analyse des  niveaux  d’eau  et  des  courants  (vitesses,  direction)  puis  des  volumes  oscillants  au  travers  de sections de référence.  
 
Les travaux de dragage dans le bassin interne du Bassin d’Arcachon ont permis, de manière globale, de réalimenter l’axe du Piquey au détriment de l’axe du Teychan, ceci se traduit par :

• des  augmentations  des  vitesses  des  courants  et  des  volumes  oscillants  dans  l’axe  Piquey  – Arès ;
• des  diminutions  des  vitesses  des  courants  et  des  volumes  oscillants  dans  l’axe  Eyrac  – Teychan.

Les  modifications  hydrauliques  calculées  à  partir  des  mesures  post-travaux  sont  conformes  à  celles prévues lors de l’étude de 2002. 

Les dragages ont par ailleurs donné pleinement satisfaction en termes d’amélioration des conditions de navigation.
En ce qui concerne les dépôts, le re-talutage du flanc est du littoral du Piquey à l’aide des matériaux dragués  sur  le  banc  de  Graouères  est  toujours  en  place.  Les  dépôts  au  droit  du  Mimbeau  et  de  la Pointe  du  Cap  Ferret  sont  encore  observables  sur  les  derniers  levés  disponibles,  mais  ils  se  sont réorganisés sous l’effet des courants locaux.

Le Syndicat Mixte du Bassin d’Arcachon a mis en place un vaste réseau d’assainissement des eaux usées issues des dix communes du Bassin d’Arcachon. Les effluents ainsi traités sont finalement rejeté en mer au niveau du wharf de la Salie.

Or, les évolutions morphodynamiques fortes observées au niveau des passes d’entrée du bassin et des différents bancs et hauts-fonds possèdent une influence forte sur le comportement  hydrodynamique du Bassin d’Arcachon et aux abords du wharf. Le devenir des effluents rejetés par le wharf de La Salie est donc fortement contraint par les conditions hydrodynamiques extérieures, modifiées en permanence par les évolutions constantes des fonds sur ces secteurs.

Afin de disposer d’éléments mis à jour concernant l’influence possible des rejets du wharf de La Salie sur la qualité des eaux marines, le SIBA a confié à SOGREAH différentes études de modélisation courantologique et de suivi des effluents rejetées de manière à connaître et suivre au cours du temps l’évolution de ces rejets.

La liste des études recueillies et analysées dans le cadre de cette note de synthèse est la suivante :

• Wharf de La Salie – Evolution des fonds (juin 1991),
• Etude courantologique du rejet en mer par l’intermédiaire du wharf de La Salie des effluents traités industriels et urbains – Rapport (octobre 1991),
• Etude courantologique du rejet en mer par l’intermédiaire du wharf de La Salie des effluents traités industriels et urbains – Note complémentaire sur l’allongement du wharf (octobre 1991),
• Etude courantologique du rejet en mer par l’intermédiaire du wharf de La Salie des effluents traités industriels et urbains – Actualisation de l’étude de 1991 (novembre 1994),
•  Modélisation numérique de la dispersion des rejets en mer du wharf de La Salie – Rapport (mai 2002),
• Modélisation numérique de la dispersion des rejets en mer du wharf de La Salie sur la base des levés bathymétriques de 2004/2006 – Rapport (avril 2008),
• Modélisation numérique de la dispersion des rejets en mer du wharf de La Salie sur la base des levés bathymétriques de 2004/2006 –Extension du wharf au large – Note technique (septembre 2008).

Cette synthèse des différentes études, réalisées avec une vision actuelle de la problématique, permet de mettre en évidence le rôle joué par les différents paramètres et leurs évolutions au cours du temps sur le transport des effluents du wharf de La Salie. Cette historique des modélisations numériques révèle également les propriétés et les limites des simulations numériques. L'influence des traitements bactéricides mise en oeuvre au niveau des différentes stations d'épuration est par ailleurs visualisé.

Un rapport IFREMER de 2008 a montré que la contamination des mollusques du Bassin d’Arcachon par les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) (valeurs 2000-2004) était importante par rapport aux autres sites côtiers du littoral Manche-Atlantique et qu’elle augmentait depuis que ces composés étaient recherchés dans les huîtres (en 1996).

Dans ce contexte, plusieurs travaux de recherche ont été lancés, comme le programme Ascobar, soutenu par le Conseil Régional d’Aquitaine, dans le but de mieux caractériser la contamination en HAP et d’identifier leurs sources. Les travaux entrepris jusqu’ici se sont intéressés uniquement au milieu aquatique aussi il a été choisi ici de se focaliser plus particulièrement sur les apports atmosphériques potentiels vers le compartiment aquatique. Ceux-ci peuvent être non négligeables, comme cela a été par exemple démontré dans le cas de l’estuaire de la Seine dans le cadre du programme Seine-Aval.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont des composés organiques largement distribués dans l’atmosphère et sont parmi les premiers polluants atmosphériques à y avoir été identifiés comme cancérigènes. Dans l’air ambiant, les HAP ont des sources multiples, partagées essentiellement en cinq catégories différentes : sources domestiques, transports, industrie, agriculture et sources naturelles. Il est aujourd’hui établi que ces composés sont essentiellement d’origine pyrolytique, provenant de la combustion incomplète de la matière organique (carburants, charbon, bois,..) à haute température, et qu’ils se répartissent selon leur taille entre les phases gazeuse et particulaire de l’atmosphère.

Une fois émis dans l’air, les HAP peuvent être transportés loin de leurs sources, réagir ou être photo-dissociés puis retomber par dépôt gravitationnel ou par lessivage de l’atmosphère. Ceux-ci pourront alors se retrouver répartis dans les différents compartiments de l’environnement (bassins, milieux marins et fluviaux, sédiments et sols).

L’objectif principal de cette étude était d’évaluer les possibles apports atmosphériques à la contamination en HAP des eaux du Bassin d’Arcachon.

Pour cela, dix semaines de campagne de mesure ont été effectuées sur 7 sites différents, caractéristiques des sources attendues de HAP, mesurant ainsi en continu leurs concentrations (gazeuses et particulaires), ainsi que celles en ozone et en oxydes d’azote, permettant de compléter l’évaluation des sources atmosphériques. Le programme proposé a permis d’obtenir pour la première fois une cartographie des concentrations atmosphériques en HAP autour du Bassin d’Arcachon.

Les concentrations mesurées sont comprises en moyenne entre 1,5 à 25,5 ng/m3, ce qui reste similaire à celles mesurées globalement sur des sites de type périurbain.
On note un apport non négligeable des sources de type "chauffage au bois".

Sur la base des mesures des concentrations atmosphériques en HAP, une estimation du dépôt atmosphérique de ces composés sur le Bassin d’Arcachon est réalisée.

De 2009 à 2011, le captage à Arcachon fut particulièrement mauvais. Des pontes tardives associées à de faibles quantités de larves “petites” indiquaient un problème probablement au niveau de la maturation ou de la ponte. Le programme FéLiBA consiste en un zoom, pour l’année 2013, sur la Fécondité des huîtres creuses en Lien avec la qualité de l’eau du Bassin d’Arcachon. Ce programme s’est traduit par différentes actions de terrain. Tout d’abord, la maturation des huîtres issues du captage d’Arcachon ou de Marennes-Oléron a été suivie à Arcachon (site du Tès) et comparée avec celle de la Rade de Brest (pointe du Château) au cours de l’année 2013. Puis, un bilan de la maturation des huîtres sauvages d’Arcachon a été établi fin juin 2013. La ponte a également été surveillée dans le bassin d’Arcachon à l’aide d’un observatoire participatif impliquant les professionnels. Enfin, des simulations de dispersion larvaire ont été réalisées de manière à évaluer les contributions potentielles des différents bancs au captage, en fonction de leur localisation géographique. Les comparaisons de différents lots de captage montrent que le captage du bassin d’Arcachon réagit de la même manière que celui de Marennes-Oléron, c’est à dire qu’il présente une croissance et une maturation faible à Arcachon mais forte en Rade de Brest. Ce contraste important met en avant les différences de disponibilité, voire de qualité, de la nourriture entre les deux sites mais réfute l’hypothèse d’une incapacité des huîtres originaires d’Arcachon à présenter de bonnes performances de croissance. L’étude spatiale de la maturation des huîtres sauvages en 2013 permet d’établir que les huîtres sauvages ont maturé normalement et ne présentent pas d’infections visibles par des parasites. Les données de 2011, obtenues plus précocement dans l’année, présentent des taux élevés d’huîtres non fécondes mais ne permettent pas de conclure sur la maturation au terme de l’été. Un gradient zones internes - zones océaniques apparaît également sur les réserves, l’infestation par le Polydora et l’indice de condition. Ce gradient suit une ligne sud-est nord-ouest lorsque l’indice de condition est corrigé de l’altitude et du temps de renouvellement local. Un gradient similaire est retrouvé dans la taille maximale des huîtres. La ponte 2013 reste tardive, avec, comme en 2012, une première ponte partielle fin juillet et une ponte totale à la mi-août. Certaines huîtres n’avaient toutefois pas pondu début septembre dans le sud-est du bassin d’Arcachon lors de ces deux années. Les résultats des simulations de la dispersion larvaire pointent l’importance des zones internes du Bassin et particulièrement de la zone du sud-est pour leur contribution au captage. L’année 2013 s’est révélée une bonne année pour le captage à Arcachon. Les expérimentations entreprises cette année permettent donc difficilement de statuer sur l’origine des années de mauvais captage. Il apparaît cependant que les observations de retard de ponte, de mauvaise croissance et de faibles indices de condition convergent vers la zone du sud-est du Bassin. Ces éléments pourrait être expliqués facilement par un contaminant ou, plus difficilement, par une modification de la ressource trophique. Le phénomène semble cependant marquer le pas pour l’année 2013, qui retrouve de fortes concentrations de larves petites et un captage plus important à l’est. Une surveillance minimale de la zone du sud-est du bassin d’Arcachon est suggérée pour avoir des informations.