Philippe Meus,

European Water Tracing Services sprl & Club Aqualien Spéléo Continent 7

Paul DeBie

S.C. Avalon 

L'utilisation de charbon actif pour détecter les traceurs fluorescents dans les eaux a été proposée dans les années cinquante par Dunn (1957), puis popularisée dans le milieu spéléo par Lallemand et Paloc (1964). Cette méthode (Käss, 1998) met à profit la capacité de fixation sélective du traceur sur des grains de charbon dont la surface spécifique a été augmentée suite à un traitement chimique oxydant (activation). Son principal atout est d'accumuler le traceur qui peut être extrait a posteriori dans une solution alcoolique. Elle a, depuis son apparition, été utilisée surtout en raison de sa simplicité de mise en œuvre, laquelle dispense l'opérateur d'une présence permanente sur les sites surveillés (rivière souterraine par exemple), ainsi que de l'installation d'appareils sophistiqués (préleveurs ou fluorimètres). Elle n'a jamais eu la prétention de fournir des informations quantitatives sur les traçages, et a la plupart du temps été appliquée selon un principe de "tout ou rien", c'est-à-dire pour répondre à la question de l'existence ou non de connexions entre différents points d'un système karstique. Même en augmentant la fréquence de relevé des détecteurs, l'information finale se résume le plus souvent à répondre si oui ou non un échantillon est positif, et parfois baser une grande part de la compréhension du fonctionnement du système sur cette unique information. Autant dire que l'incertitude sur ce type de réponse devrait être aussi proche que possible de zéro, sous peine que la méthode devienne totalement dénuée de sens. Or, un faux sentiment de sécurité s'est très vite installé chez beaucoup d'utilisateurs du fait des concentrations étonnamment basses que la méthode permet d'atteindre théoriquement: 50 x plus basses que la limite de détection des appareils de laboratoire (soit en dessous du nanogramme par litre), offrant ainsi une marge très confortable en regard des concentrations habituellement atteintes lors des traçages dans le karst.

Il convient de tempérer quelque peu cet optimisme. Tout d'abord par le fait que dans la plupart des cas, l'identification est limitée à l'examen visuel de l'extrait liquide, sans aucune analyse spectrofluorimétrique approfondie, la coloration de l'extrait par d'autres matières que le traceur devenant alors susceptible d'entraîner des confusions. Ensuite, par le fait que, compte tenu de toutes les incertitudes liées à la mise en œuvre des méthodes d'échantillonnage et d'analyse, la limite de détection "effective" du traceur peut devenir nettement plus élevée, et peut donc également mener à une erreur radicale d'interprétation (en l'occurrence habituellement dans le sens d'un faux positif).

En dehors de quelques tests de laboratoire sur les traceurs fluorescents (Wittwen et al., 1971), de quelques évaluations des interférences occasionnées par la présence d'autres matières organiques fluorescentes dans les eaux naturelles (Smart et Simpson, 2001, Meus et al, 2006), ou d'un appel à une conscientisation des faiblesses de la méthode utilisée seule (Jozja et al., 2009), pour ainsi dire aucune étude n'a eu jusqu'ici pour objectif d'évaluer les incertitudes inhérentes à l'utilisation effective de la méthode sur le terrain.

L'étude présentée ici se voudrait être un pas dans cette direction. Il s'agit d'un test préliminaire qui avait pour but l'identification des causes principales d'incertitudes. Il n'a pas la prétention d'être exhaustif mais seulement d'épingler quelques critères parmi les plus importants à considérer lors d'une utilisation classique de la méthode. Il devrait être suivi d'autres tests plus spécifiques, voire du développement d'un protocole amélioré, limitant les incertitudes.