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Ecole des Ponts Caen terrain Prairie 2025
Frédéric Gresselin
Created on September 4, 2025
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Transcript
Propositions pour la visite terrain des étudiants de l'Ecole des Ponts à Caen Après-midi du 9 octobre 2025
Frédéric Gresselin SMCAP DREAL Normandie
V1 : 09/09/2025
01
Ilôt de chaleur urbain
L'îlot de chaleur urbain impacte la qualité de vie des citadins normands et leur santé
Effet thermique en °C
Rouen
canicule 2003
Evreux
Caen
Alençon
Vire
Saint-Lô
d'après Oke, 1982
thermographie d'une ville
population de la ville
Un réseau de suivi de la température urbaine
Température 13 avril 2024 minuit : source O. Cantat/Idees (Université de Caen Normandie)
Un exemple de station MeteoHelix sur le campus1 de l’Université de Caen (source O. Cantat)
La Prairie : un effet pondérateur pendant les nuits de canicule
la Prairie de Caen (source DREAL)
La prairie : une zone humide alimentée par les nappes d'eau souterraine des alluvions de l'Orne et des calcaires bathoniens
Profondeur en hautes eaux de la nappe phréatique (en m)
0 0.2 0.5 1 2 >3
la Prairie
Variations thermiques des nappes du Bathonien et des alluvions
de
estuaire de l'Orne
Nacre
alluvions
Blainville
Caen
calcaires bathoniens
Pz7
Pz6
Lion-sur-Mer
Pz4
Côte
Pz3
Colleville- Montgoméry
Température en °C
Pz5
Ouistreham
symétrie par rapport à la médiane (température principalement contrôlée par la diffusivité thermique du sous-sol)
16 14 12 10
estuaire de l'Orne
maximum observé
Pz2
3ème quartile
médiane de l'échantillon
2ème quartile
minimum observé
dissymétrie par rapport à la médiane (influence de la recharge aquifère sur le cycle thermique de la nappe
Blainville
Pz1
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7
La température du sol : évolution en fonction du temps et de la profondeur
Profondeur sous le sol
Variation thermique du sous-sol en °C
16° 13° 10°
estompage et déphasage du signal avec la profondeur
2 m
déphasage
14° 13°12°
4 m
déphasage
12.5° 12° 11.5°
6 m
déphasage
13.5° 13° 12.5°
8 m
aout février août février
Les inondations par débordement des eaux souterraines
02
La menace du risque d'inondation par les nappes phréatiques dans un contexte de fond d'estuaire et d'élévation du niveau marin
Des inondations longues et coûteuses
Différents types de dommages occasionnés par les remontées et débordements de la nappe phréatique
L'influence de la marée est très rapidement filtrée par l'aquifère. Les inondations par la nappe ne sont que peu influencées par la marée
Le cordon dunaire tamponne l'influence de la marée sur la piézométrie de la nappe. Le cycle "semi-mensuel" (alternance vives-eaux / mortes eaux) influence plus loin à l'intérieur des terres la piézométrie de la nappe que le cycle journalier. Plus le cordon dunaire est réduit, plus la marée a des chances d'influencer la piézométrie de la nappe d'eau souterraine du marais arrière littoral
Le niveau des nappes du littoral s'élève au fur et à mesure de la montée du niveau marin. Le long du littoral, le taux d'élévation est proche de celui du niveau marin. Ce taux s'amortit progressivement à l'intérieur des terres. Les effets de l'élévation du niveau marin sur la piézométrie des nappes peuvent intervenir très loin du rivage
marais arrière-littoral
paléo-falaise
massif dunaire
hausse du niveau de la nappe
hausse du niveau de la mer
L'élévation du niveau de la nappe détermine une modification des trajectoires d'écoulement et une diminution du temps de résidence des eaux souterraines dans l'aquifère. Les polluants stockés dans les zones alluviales vont être remobilisés et rejoindre les cours d'eau puis la mer
Temps de séjour de l'eau souterraine en année
Un risque d'inondation qui ne fait que s'accentuer du fait de l'élévation du niveau marin
Profondeur en hautes eaux de la nappe phréatique
0 m 0.2 0.5 1 2 >3
nappe + débordement de cours d'eau + ruissellement
bâtiments situés sous le niveau marin centennal actuel
La fragmentation et l'altération des zones humides
03
L'altération des zones humides du fond de l'estuaire de l'Orne
remblais
remblais
remblais
plan d'eau
Une ville construite au fond d'un estuaire, mais qui l'ignore
ancienne zone humide de fond d'estuaire
remblais
roselière
cours d'eau rectifié
roselière
La fragmentation des zones humides : le centre ville de Caen
Impact d'un plan d'eau sur la piézométrie des eaux souterraines
Niveau de la nappe proche du sol = présence de zones humides
Niveau de la nappe s'approfondissant à l'approche du plan d'eau = disparition progressive des zones humides
L'évaporation du plan d'eau fait baisser le niveau de la nappe d'eau souterraine
sol
sol
évaporation
toit de la nappe d'eau souterraine qui alimente le plan d'eau
écoulement de la nappe en direction du plan d'eau
écoulement de la nappe en direction du plan d'eau
Le plan d'eau est alimenté par les eaux souterraines. Il draine la nappe, générant l'abaissement de sa surface piézométrique (ou toit de la nappe)
Impact d'un plan d'eau sur la température des eaux souterraines
Forte inertie thermique de la nappe. Peu de variations entre l'hiver et l'été
faible inertie thermique du plan d'eau = température supérieure à celle de la nappe en été et plus faible en hiver
sol
toit de la nappe d'eau souterraine qui alimente le plan d'eau
écoulement de la nappe en direction du plan d'eau
écoulement de la nappe en direction du plan d'eau
Diffusion thermique s'exerçant depuis le plan d'eau vers la nappe générant une modification de la température de l'eau souterraine
La température de l'Orne s'élève rapidement ce qui contribue à faire baisser la concentration en oxygène dissous de l'eau. Cet élément est indispensable à la respiration de nombreuses espèces aquatiques
- Elévation de près de 0.1°C par an depuis 2008 à Argentan
- Augmentation des risques de dysfonctionnement biologique
- Température estivale problématique pour les espèces les plus thermosensibles
source : Naïade OFB
Elévation proche de 0.1°C par an depuis l'installation du suivi (2008)
La construction en zone humide : un risque de déformation du bâti
Ressources en eau Ressources alimentaires
04
Une ressource en eau vulnérable
parc expo inondé
Une prise d'eau potable dans la rivière Orne en période d'inondation
Un des forages de la prairie, dans l'enceinte du parc expo
Urbanisation progressive des aires d'alimentation des captages en eau potable dans l'agglomération
Captage de Mondeville
Captage de Mondeville
Une ressource en eau vulnérable, de qualité médiocre
NO3- mg/l
NO3- mg/l
A C
50 40 30 20 10 0
50 40 30 20 10 0
Ouistreham
2014 2016 2018 2020 2022 2024
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025
Pesticidesµg/l
Chloruresmg/l
B D
Hérouville
Caen
4 3.2 2.4 1.6 0.8 0
1000 800 600 400 200 0
2016 2018 2020 2022 2024
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025
Teneur en nitrates (A) et en pesticides totaux (B) : prairie Caen Teneur en nitrates (C) : Hérouville-St-Clair Teneur en chlorures (D) : Ouistreham
Le risque de salinisation des aquifères de l'estuaire de l'Orne et des marais maritimes de la Côte de Nacre augmente. Le canal de Caen à la mer favorise la pénétration du sel vers l'amont tandis que le barrage de Montalivet le limite
80 m
X en km
source Frédéric Gresselin
Pertubation de la température des eaux souterraines par un rejet s'infiltrant rapidement en direction de la nappe
infiltration d'eau de ruissellement (orages)
pas de perturbation (milieu naturel)
Stocker du carbone en ville ?
05
La capacité de fixation du carbone en ville est très altérée
Sol ayant perdu toute capacité à stocker du carbone dans Caen
Un tilleul nanifié par le stress hydrique, le manque de nutriments et l'absence vraisemblable de mycorhize
Le niveau marin s'élève et avec lui s'intensifie le risque d'inondation de la basse vallée de l'Orne mais aussi sa capacité de stockage du carbone
niveau m
Chronique du marégraphe de Brest