L’exploitation du fer a duré presque un siècle et demi, entre 1830 et 1997. Dénommé la «minette» de Lorraine, le minerai extrait avait une teneur en fer relativement faible. Mais c’est en 1880 que commence l’exploitation à grande échelle avec le développement d’un procédé permettant la déphosphorisation de la fonte afin de produire de l’acier.
Ce phénomène va provoquer une ruée sur les mines de fer qui deviennent en peu de temps le centre de toute une région ; les usines sidérurgiques et les hauts fourneaux étant construits au plus près.
L’exploitation du minerai, sa transformation puis l’arrêt des mines et l’ennoyage successif des différents réservoirs miniers ont eu des conséquences sur les ressources en eau. Le fonctionnement hydrogéologique du bassin tant du point de vue quantitatif que qualitatif a été impacté.
L’exploitation minière et l’impact sur les ressources en eau
Les venues d’eau d’infiltration ont toujours été un problème pour l’exploitation minière, puisqu’il fallait sortir de 5 à 20 m³ d’eau pour une tonne de minerai extrait. Ce problème était très fortement lié à la méthode d’exploitation par traçage et dépilage.
En effet, avant l’exploitation minière, la formation ferrugineuse constituait un aquifère indépendant, isolé de la nappe des calcaires du Dogger par des marnes micacées.
Au fur et à mesure de l’avancement de l’exploitation du minerai, les galeries abandonnées étaient foudroyées. Cette méthode d’exploitation a entraîné la fissuration des couches superficielles et notamment des marnes. Ainsi, la quasi-totalité de la nappe principale des Dogger a été drainée vers les exploitations minières via ces zones foudroyées.
Dès lors, des pompages permanent, dits d’exhaure minière, ont été mis en place pour maintenir les travaux miniers au sec. A cet effet, des galeries de drainage et des albraques (bassins d’accumulation) ont dû être réalisés en fond de mine. Des puits d’exhaure ont été aménagés en surface.
L’exhaure moyenne annuelle du bassin ferrifère est évaluée à 179 millions de m³ d’eau par an pour la période 1946-1993.
L’eau ainsi pompée était en partie utilisée pour l’eau potable, les usines sidérurgiques. Le solde était déversé dans les cours d’eau dont le régime hydrographique était largement artificialisé.
D’importants besoins en eau pour la transformation du minerai
Dans la sidérurgie, de nombreux postes réclament l’utilisation d’eau : extinction de produits incandescents, épuration de gaz et de fumées, production de vapeur. L’eau est également utilisée comme force motrice et moyen de transport.
Ainsi, les usines se sont installées à proximité des cours d’eau et du minerai : vallées de l’Orne, de la Chiers, de la Fensch et de la Moselle.
Les prélèvements sont très variables d’une usine à l’autre, d’un produit à l’autre. Ainsi, la fabrication d’une tonne d’acier nécessite de 6 à 120 m³ d’eau selon le taux de recyclage de l’usine. La fabrication de la fonte requiert des besoins plus importants que celle du coke. L’amélioration des process industriels a permis toutefois au fil des ans de les limiter.
Par ailleurs, la canalisation de la Moselle rattache les usines lorraines aux grands bassins économiques européens. La part de la sidérurgie dans le trafic fluvial y est prépondérante.
Dans les années 60, les besoins de l’industrie sidérurgique sur ce territoire se chiffrent à 350 millions de m³ par an en moyenne. Les ressources superficielles et les eaux d’exhaure suffisent à les satisfaire, sans nécessité de prélèvement directement dans la nappe.
L’utilisation intensive de l’eau n’a pas été sans créer de problèmes de pollution. Outre le réchauffement des eaux, celles-ci sont essentiellement chargées en matières en suspension, huiles et les calories. S’y ajoutent des produits toxiques tels que les phénols ou le cyanure.
Les efforts entrepris par les usines sidérurgiques et les collectivités locales ont permis de diminuer cette pollution. Mais, la diminution des rejets polluants est pour l’essentiel due à l’arrêt de l’activité sidérurgique. L’exemple le plus significatif est la fermeture de la cokerie d’Homécourt qui a entraîné la disparition des phénols et de l’ammonium dans l’eau de l’Orne.
L’arrêt des mines : de nouvelles modifications du régime des eaux
Le déclin s’est amorcé dès les années 1960, la minette n’était plus aussi attractive. Le prix de revient des minerais importés étaient bien plus avantageux, et les minerais plus riches en fer. En outre, la crise de 1974 engendre une diminution importante des besoins en aciers.
Enfin vers 1974 il y a une importante diminution des besoins en acier principalement à cause de la crise, qui va alors décimer la plupart des hauts fourneaux lorrains.
L’arrêt de l’exploitation minière, et surtout des exhaures, a conduit à de nouvelles modifications du fonctionnement hydrologique. Le régime des eaux souterraines et superficielles est à nouveau modifié, leur qualité altérée. Il en résulte des impacts lourds vis-à-vis des usages, des risques naturels et des cours d’eau.
Ce constat a conduit les pouvoirs publics à initier en 1994 l’élaboration d’un schéma d’aménagement et de gestion des eaux (SAGE).