Aquifères et nappes souterraines : des ressources à préserver

Une grande partie de l’eau présente sous nos pieds provient des précipitations qui s’infiltrent dans le sol et le sous-sol. Elle circule et se stocke dans les espaces présents au sein des roches, formant des nappes souterraines.

Ces nappes se trouvent dans des formations géologiques appelées aquifères, dont la nature détermine la quantité d’eau stockée et la vitesse à laquelle elle peut circuler. Selon les roches, les eaux souterraines peuvent ainsi avoir des fonctionnements très différents.

Qu'est-ce qu'un aquifère ? 

Un aquifère est une formation géologique capable de stocker et de laisser circuler de l’eau. L’eau s’y trouve dans les pores, les fissures ou les fractures des roches. Pour qu’une roche puisse jouer ce rôle, deux propriétés sont essentielles : sa porosité, qui correspond à la présence d’espaces vides pouvant contenir de l’eau, et sa perméabilité, qui permet à l’eau de circuler entre ces espaces.

Tous les aquifères ne fonctionnent cependant pas de la même manière. Leur fonctionnement dépend notamment de la nature des roches qui les composent. On distingue principalement trois grands types d’aquifères :

Quel que soit le type d’aquifère, celui-ci joue donc un double rôle : il stocke l’eau et permet sa circulation. L’eau peut ensuite s’accumuler dans sa partie saturée pour former une nappe souterraine.

C'est quoi une nappe souterraine ? 

Une nappe souterraine est une réserve d’eau présente dans la partie saturée d’un aquifère. Elle se forme lorsque l’eau provenant principalement des précipitations s’infiltre dans le sol et atteint une zone où les espaces de la roche sont entièrement remplis d’eau.

Contrairement à l’image d’un grand lac souterrain, une nappe n’est donc généralement pas une masse d’eau qui remplit une cavité. L’eau occupe les pores, les fissures ou les fractures de la roche, selon le type d’aquifère. Elle peut être présente à différentes profondeurs, parfois à quelques mètres seulement sous la surface, mais aussi à plusieurs centaines de mètres.

Comment se forme-t-elle ? 

Lorsqu’il pleut, une partie de l’eau ruisselle à la surface et une autre partie s’infiltre dans le sol. Une partie de cette eau est reprise par la végétation ou retourne vers l’atmosphère par évaporation, tandis qu’une autre poursuit son infiltration vers le sous-sol. Lorsqu’elle atteint la zone saturée de l’aquifère, elle contribue à recharger la nappe.

En France, la recharge des nappes se produit principalement à l’automne et en hiver, lorsque les températures sont plus faibles et que la végétation prélève moins d’eau.

Les différents types de nappes : 

Circulation et échanges : 

Une nappe est une réserve dynamique : l’eau n’y reste pas immobile. Elle circule à travers les pores, les fissures ou les conduits de l’aquifère, à une vitesse qui dépend de la nature et de la structure des roches. Dans certains milieux poreux, elle peut circuler très lentement, tandis que dans les aquifères karstiques, elle peut se déplacer en quelques jours, voire quelques heures.

Au cours de son parcours, l’eau souterraine finit par rejoindre des exutoires naturels, comme les sources, les rivières ou la mer. Les nappes sont ainsi directement intégrées au cycle de l’eau et entretiennent des échanges avec les rivières, les zones humides et certains plans d’eau.

Ces échanges peuvent se faire dans les deux sens. Lorsque le niveau de la nappe est supérieur à celui d’un cours d’eau, la nappe alimente la rivière. À l’inverse, lorsque le niveau du cours d’eau est supérieur à celui de la nappe, une partie de l’eau peut s’infiltrer vers le sous-sol et contribuer à alimenter la nappe.

Ces échanges sont particulièrement importants pendant les périodes d’étiage, lorsque les débits des rivières sont faibles : les eaux souterraines peuvent alors représenter une source importante d’alimentation des cours d’eau.

Pourquoi les nappes sont-elles importantes ? 

Les eaux souterraines constituent une ressource essentielle en eau. Elles sont notamment utilisées pour l’alimentation en eau potable et certaines activités économiques. Elles jouent également un rôle important dans le fonctionnement des milieux naturels.

En alimentant certains cours d’eau et zones humides, les nappes participent au maintien des écosystèmes et des ressources en eau de surface.

La pollution des nappes : 

Les eaux souterraines bénéficient généralement d’une certaine protection naturelle grâce au sol et aux roches qui les recouvrent. Elles restent cependant vulnérables aux pollutions qui parviennent à s’infiltrer jusqu’à elles.

Les polluants peuvent avoir différentes origines : produits phytosanitaires et pesticides, nitrates, hydrocarbures, solvants ou encore certaines substances issues des activités industrielles.

Une fois une pollution présente dans une nappe, son élimination peut être particulièrement difficile. La lenteur de certains écoulements souterrains peut notamment entraîner une persistance des polluants pendant de longues périodes. La prévention des pollutions est donc essentielle pour préserver la qualité des eaux souterraines.

Quand les nappes se vident : 

Une nappe n’est pas une réserve inépuisable. Son niveau dépend de l’équilibre entre l’eau qui l’alimente et l’eau qui en sort.

Lorsque les précipitations sont insuffisantes, notamment pendant un hiver sec, la recharge peut être faible. Au printemps et en été, l’évapotranspiration augmente également et limite la quantité d’eau qui atteint les nappes.

Les prélèvements humains peuvent aussi contribuer à la baisse du niveau des nappes. Lorsque les prélèvements sont importants par rapport à la quantité d’eau qui se renouvelle, le niveau de la nappe peut diminuer.

Pendant une période de sécheresse, ces facteurs peuvent se cumuler : moins de précipitations, recharge plus faible et évapotranspiration plus importante.

Comment surveiller les nappes ? 

Le niveau des nappes est suivi grâce à des piézomètres, des dispositifs qui permettent de mesurer la hauteur de l’eau souterraine. En France, le BRGM assure notamment le suivi du réseau national piézométrique, qui permet de connaître l’état quantitatif des principales nappes et de suivre leur évolution au cours du temps.

Comment les préserver ? 

Préserver les nappes consiste à agir à la fois sur leur quantité et leur qualité.

• Pour préserver leur quantité, il est nécessaire de maintenir un équilibre entre la recharge naturelle et les prélèvements, notamment en adaptant les usages de l’eau lors des périodes de sécheresse. Il est également important de conserver des sols capables d’absorber l’eau afin de favoriser l’infiltration.

• Pour préserver leur qualité, la priorité est de limiter les sources de pollution et d’éviter que des substances contaminantes atteignent les sols et les eaux souterraines.

   

La préservation des nappes souterraines représente donc un enjeu majeur, à la fois pour la ressource en eau et pour les activités humaines. 

Le service environnement de la CNAMS peut contribuer à sensibiliser et accompagner les entreprises sur les bonnes pratiques permettant de limiter les risques de pollution et de préserver cette ressource essentielle.

Contactez nous via hse@cnams-ge.fr ou au 03 26 47 42 55.