Le contexte karstique du département

Les eaux souterraines constituent un enjeu fort, tant du point de vue de l’alimentation en eau potable que de la préservation de la qualité des milieux aquatiques avec lesquels elles sont en relation. Cet enjeu est d’autant plus fort dans le Doubs, territoire karstique caractérisé par d’importantes circulations d’eaux souterraines.
Retrouvez sur le site du Pôle Karst des actualités, des ressources documentaires et une cartographie dynamique dédiés au phénomènes karstiques du massif Jurassien.

Qu’est-ce que le karst ?

Le karst est un terme définissant les territoires recouverts de calcaires où la dissolution de la roche par l’eau a conduit au développement de vides, de fissures, de conduits souterrains aux travers desquels les eaux souterraines peuvent s’écouler.

En surface, les plateaux sont parsemés de gouffres et dolines, et sont généralement caractérisés par un réseau hydrographique peu dense, les précipitations s’infiltrant majoritairement dans le sous-sol. Les cours d’eau peuvent « se perdre » et voir leur écoulement s’infiltrer dans les vides de la roche.

Se forment alors de véritables rivières souterraines, avec des circulations parfois longues et complexes. Ces eaux souterraines peuvent rejoindre le réseau hydrographique superficiel dans les vallées, d’où la présence d’importantes sources au fond des reculées typiques du massif jurassien : sources de la Loue et du Lison, source du Cusancin, source du Dessoubre dans le cirque de Consolation, etc.

Comment étudier les circulations souterraines dans le karst ?

Dans le karst, la circulation des eaux souterraines ne suit pas toujours les reliefs de surface.
D’où vient l’eau d’une source ? Où va l’eau qui s’infiltre ?

Pour répondre à ces questions, les hydrogéologues réalisent des traçages, qui consistent à injecter un colorant inoffensif pour le milieu (un traceur) au niveau des pertes en surface. Les différentes sources, plus ou moins voisines du point d’injection, sont ensuite suivies et échantillonnées pour déceler une éventuelle réapparition du traceur.

Les traçages révèlent la complexité des circulations des eaux souterraines, avec souvent d’importantes distances parcourues, et le fait que l’eau s’infiltrant en un point donné peut alimenter plusieurs sources distinctes. Par exemple, le traçage de la perte du Chanois à Vercel montre des réapparition aux sources de Bléfond (15,5 km au nord, affluent du Cusancin) mais aussi une restitution à la source de l’Ecoutot, affluent de la Loue à Cademène (27 km au sud-ouest). Près de 34 km séparent les deux points de restitution !

Pour en savoir plus, téléchargez en bas de page l’Atlas Franc-Comtois des circulations souterraines reconnues par traçage, mis à jour en 2021 par le Pôle Karst sur la base des données centralisées par la DREAL BFC.

Une vulnérabilité accrue des aquifères souterrains et des cours d’eau en contexte karstique

Les caractéristiques du karst conduisent à la formation de grands cours d’eau calcaires relativement froids, originellement très favorables à la vie aquatique, mais leur confèrent également une forte sensibilité aux pollutions :

• Les bassins versants sont très étendus, par exemple 1733 km² pour la Loue, multipliant les causes potentielles de contamination, dont il est difficile de déterminer l’origine.
• Les sols sont peu épais, avec quelques dizaines de centimètre de terre avant d’atteindre la roche. La capacité de filtration et de rétention des polluants par le sol est donc faible, ceux-ci atteignant rapidement les écoulements souterrains où l’épuration naturelle est très faible, voire négligeable.
• Les temps de transits dans le karst sont courts, l’eau pouvant s’écouler dans des vides de grande dimension. Les pollutions peuvent donc rapidement parvenir aux sources dont, par ailleurs, les débits diminuent très vite lors des périodes sans précipitations.