Notions de réservoir aquifère et de recharge des nappes

Au cours du cycle de l’eau, des transferts incessants de masses d’eau se produisent entre les différents réservoirs de la planète (océans, eaux continentales, atmosphère). Ce phénomène entretient l’idée que l’eau est une ressource inépuisable. Or, l’eau ne circule pas constamment d’un réservoir à l’autre.

La recharge des nappes est essentiellement tributaire des eaux de pluie. Alors que les deux tiers des pluies repartent dans l’atmosphère, sous forme de vapeur d’eau, les pluies efficaces, celles qui rechargent les nappes, ne représentent que le tiers restant.

Illustration de la notion de réservoir : aquifère   des calcaires de Beauce (extrait du document de présentation consultable à l’article dédié aux documents pédagogiques sur la nappe de Beauce)

L’eau souterraine : un patrimoine à préserver

En France, le volume d’eau souterraine est estimé à 2000 milliards de mètres cubes dont 100 milliards de m³/an s’écoulent vers les sources et les cours d’eau. Environ 7 milliards de m³/an sont prélevés dans les nappes d’eau souterraine, par captage des sources, puits   ou forages ; la moitié est utilisée pour l’eau potable.
Suivant les nappes, les volumes soutirés par année (par les exploitations) sont de l’ordre de 1 à 10% de leur débit naturel mais, dans certains cas, ce pourcentage peut atteindre 50%, voire 100%.

Le devenir de l’eau de pluie diffère en fonction de nombreux facteurs : le volume et la durée des précipitations, la saison, la pente du terrain et sa nature, la perméabilité et les fissures de la roche, la surface de la zone de recharge et la végétation. Les eaux de pluie imprègnent davantage les nappes libres situées sous un sol perméable. En revanche, le renouvellement des nappes captives situées entre deux couches imperméables se fait beaucoup plus lentement.

Les eaux souterraines ont des temps de résidence variables dans les roches réservoirs. Celles liées au réseau superficiel qui les pourvoit en eau et qu’elles alimentent en retour de façon régulière, se renouvellent rapidement : en quelques jours ou quelques semaines pour les aquifères karstiques, et en quelques années ou dizaines d’années pour les nappes les moins profondes situées en milieu sédimentaire. D’autres, plus profondes, n’ont que peu de lien avec la surface et se renouvellent lentement : quelques centaines ou milliers d’années, voire plus, pour les nappes sédimentaires profondes. A l’échelle humaine, les stocks ne sont pas renouvelables.

Automne et hiver favorables

Les aquifères sont alimentés et reconstituent leurs réserves principalement en automne et en hiver car la pluviométrie est plus abondante, l’évaporation faible, l’humidité des sols favorise l’infiltration, et les plantes consomment peu d’eau. En été, en revanche, ils n’accumulent plus d’eau mais peuvent contribuer à alimenter les cours d’eau.

Volumes prélevables

Il est possible d’exploiter l’eau en puisant directement dans les nappes. Mais si l’on veut conserver l’aptitude de ces eaux à réguler les flux, il faut veiller à ne pas prélever plus d’eau que l’écoulement naturel ne peut en offrir.