Effet des accumulateurs de chaleur à haute température sur les eaux souterraines

Depuis les trois puits, les chercheurs font remonter des échantillons d'eau souterraine au moyen de cinq pompes, avant, pendant et après qu'elle soit entrée en contact avec les sondes géothermiques. Au cours des premières années du projet, seules deux des trois stations d'observation seront pertinentes, car des comparaisons sont déjà possibles quelques mois après la mise en service des sondes. Cependant, il peut s'écouler plusieurs années avant que l'eau souterraine des environs directs des sondes n'atteigne la troisième station plus éloignée, car l'eau ne s'écoule que lentement dans le sous-sol.

Spectromètre de masse en petit format

L'objectif du projet est d'obtenir un aperçu des réactions que ce type d'accumulateur de chaleur déclenche dans les eaux souterraines. Cela comprend non seulement l'hydrogéochimie et la microbiologie, mais aussi l'analyse des gaz générés comme l'oxygène, le méthane ou le dioxyde de carbone sous l'effet de la chaleur dans le sol. De tels gaz sont principalement consommés et produits par des bactéries dans le sous-sol - en fonction de l'action de la chaleur et du froid. Pour ce faire, l'eau de la pompe s'écoule dans le spectromètre de masse GE-MIMS (également appelé Mini-RUEDI) développé à l'Eawag. «Pendant les trois prochaines années, les appareils Mini-RUEDI mesureront toutes les heures les gaz dissous dans la nappe phréatique, tandis que 2,4 litres d'eau seront pompés chaque minute à travers le spectromètre de masse», explique Joaquin Jimenez-Martinez, responsable du projet et chercheur au département Eau et eau potable de l'Eawag.

Les échantillons d'eau prélevés seront en outre régulièrement analysés en laboratoire par des chercheurs des départements Microbiologie environnementale et Ecologie aquatique de l'Eawag. Pour eux, la question centrale est de savoir comment la diversité microbienne évolue sous l'influence de températures de cet ordre de grandeur. De même, les traces d'ADN (ADNe) permettent de déterminer quels organismes peuplent les eaux souterraines et si leur nombre et leur répartition se modifient en raison des sondes géothermiques.

Intérêt de la Confédération et des cantons

ARTS est soutenu par l'Office fédéral de l'énergie ainsi que par les cantons de Zurich, Argovie, Thurgovie, Zoug et Genève et fonctionne sous la coopération de l'Empa et de l'Eawag. Des collaborateurs des offices de l'environnement de Zurich et de Thurgovie apportent également leur contribution technique à la compréhension hydrogéologique. Une collaboration de cette ampleur n'est pas courante et la rapidité avec laquelle le projet a vu le jour est également sans précédent. «Dix mois seulement se sont écoulés entre la première idée dans le couloir de l'Eawag et le forage des trous sur le campus pour les capteurs», explique Jimenez-Martinez.