Nappe phréatique : une ressource en danger

Elle tombe du ciel : l’essentiel de l’eau que nous buvons est issue de nappe phréatique, remplie par les eaux de pluie. Encore faut-il qu’il pleuve de préférence en hiver. Et que l’on en pompe moins qu’elles ne se remplissent. Sauf que, depuis vingt ans, c’est le contraire au niveau mondial.

Définition d’une nappe phréatique

Les nappes phréatiques sont des réservoirs naturels d’eaux souterraines à faible profondeur. Alimentées par l’infiltration des eaux de pluie, elles sont le plus gros réservoir d’eau potable de la planète.

Comment se forment les nappes phréatiques ?

Dans les bassins versants des fleuves, l’eau de pluie s’infiltre dans la roche poreuse. Elle pénètre d’abord la zone en interface entre le sol et la nappe phréatique ou “zone vadose”, non saturée en eau. Puis, sous l’effet de la gravité, elle remplit la nappe phréatique, zone saturée en eau et reposant sur un sol imperméable.

Les nappes phréatiques ne sont ainsi ni des lacs, ni des rivières souterraines, mais des poches d’eau de pluie infiltrée dans la roche poreuse (calcaire, craie, sable).

Nappes phréatiques : libres ou captives

On distingue les nappes phréatiques dites libres, dont le niveau d’eau varie sans être bloqué par une couche de terre imperméable, des nappes dites captives, où l’eau est enfermée dans une couche de terre.

Moins nombreuses, celles-ci sont la source des puits artésiens. Une fois percée, la couche de terre permet à l’eau de jaillir.

Nappes phréatiques : comment se rechargent-elles ?

Nappes phréatiques et géologie

Les terrains sableux, les sols calcaires et la craie sont très aquifères. L’eau s’y infiltre facilement, ce qui n’est pas le cas pour les sols argileux.

Nappes phréatiques et saisons

Chaque année, en France, il pleut en moyenne 510 milliards de m3 d’eau, soit environ 900 mm de pluie par an. Mais seulement 40% de ces pluies rechargent les nappes phréatiques.

Les précipitations d’hiver et d’automne sont les plus efficaces pour recharger les nappes phréatiques, car leur moindre intensité favorise l’infiltration sur le ruissellement, les sols sont humides et la végétation au repos.

Ainsi, le mois de février 2022 en France, enregistré comme le quatrième le plus sec depuis 1959, a représenté un déficit important de remplissage des nappes phréatiques.

Au printemps et à l’été, les pluies sont plus denses, les sols plus secs, la végétation active et l’évaporation plus importante. Néanmoins, les pluies de printemps et d’été évitent que la végétation ne puise dans les nappes phréatiques.

Nappes phréatiques : piézométrie

Le plafond de la nappe phréatique (ou niveau piézométrique) indique le degré de remplissage de la nappe. Lorsque la vitesse de recharge de la nappe est inférieure au pompage d’eau, on parle de rabattement de nappe. A l’inverse, on parle de remontée de nappe.

Nappes phréatiques : IPS

Le Bureau de Recherche Géologique et Minière (BRGM) publie onze bulletins dressant un panorama du niveau des nappes en France à partir de 1700 points suivis en France depuis au moins 40 ans. Cet indicateur piézométrique standardisé (IPS) comporte sept classes allant de niveaux très bas à niveaux très hauts.

Quelle est la plus grande nappe phréatique d’Europe ? de France ?

En Europe, la plus grande nappe phréatique est le fossé rhénan ou plaine du Rhin, qui englobe la plaine d’Alsace. Au total, elle s’étend sur trois cents kilomètres de long pour trente-cinq de large.

Du côté français,  d’une épaisseur de soixante-dix mètres elle représente un volume de trente-cinq milliards de litres d’eau.

Nappes phréatiques : le cas de la Beauce

La nappe phréatique de la Beauce est l’autre plus grande nappe phréatique de France, avec une capacité de 20 milliards de m3 d’eau sur une étendue de 9 000 km2. En même temps, elle est l’une des plus sollicitées par l’agriculture intensive, alors que la région est globalement peu pluvieuse.

Nappes phréatiques, leur absence en Bretagne

Le cas de la Bretagne est le schéma inverse de celui du reste de la France : un quart seulement de l’eau potable provient d’eaux souterraines, les trois quarts d’eaux de surface, barrages et rivières. Le sol de granite empêche la formation de nappes phréatiques. Ce qui expose la Bretagne aux aléas du réchauffement climatique, en dépit d’une solide réputation pluvieuse.

Épuisement au niveau mondial des nappes phréatiques

Les nappes phréatiques représentent 63% de la source en eau potable, celles-ci étant à ce jour les eaux les moins polluées. Mais c’est l’irrigation agricole qui représente un stress hydrique et une source de pollution majeure des nappes phréatiques.

Nappes phréatiques et surexploitation

Il y a vingt ans déjà, l’agro-économiste Lester R. Brown alertait sur la surexploitation des nappes phréatiques au niveau mondial, liée à l’agriculture intensive et aux moyens de pompage disproportionnés au regard de leur recharge. Il pointait trois régions en particulier, la plaine de la Chine du nord, le Pendjab et le sud des grandes plaines aux États-Unis.

Nappes phréatiques et épuisement

En 2010, des chercheurs néerlandais en collaboration avec l’International Groundwater Resources Assessment Center, mesuraient l’accélération de ce phénomène : avec un total annuel de 734 km3 d’eau prélevés dans les nappes phréatiques au niveau mondial, la quantité d’eau pompée non renouvelée par les précipitations s’élevait à 283km3 (contre 126 km3 par an en 1960).

Nappes phréatiques et déséquilibre écologique

En 2022, une étude d’hydrologues néerlandais allemands canadiens et américains parue dans la revue Nature, évalue à 70% la quantité d’eau puisée dans les nappes phréatiques au niveau mondial par l’agriculture intensive. Une surexploitation qui met en péril les écosystèmes fluviaux, dont près de 20% a atteint un seuil critique, aux dépens de la faune et de la flore.

Parmi les bassins versants les plus touchés, la vallée centrale de la Californie et les hautes plaines du Midwest aux États-Unis, le haut Gange et l’Indus en Asie du Sud.

Nappes phréatiques et pollution

A l’irrigation agricole s’ajoute la pollution des nappes phréatiques principalement liée aux rejets de pesticides, mais également aux déchets industriels et à la pression démographique (systèmes septiques, détergents ménagers, etc).

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Nappes phréatiques et salinisation

Sur les zones littorales, la montée du niveau des mers liée au réchauffement climatique crée une pression de l’eau de mer, plus dense que l’eau douce, sous la nappe d’eau douce. C’est le cas en Pyrénées orientales, où l’eau douce est infiltrée par le sel de mer.

Nappes phréatiques et mégabassines

Les mégabassines, ces réserves d’eau artificielles vouées à l’irrigation des cultures en périodes de sécheresse, sont alimentées par de l’eau puisée dans les nappes phréatiques et les rivières. Au total, une centaine de projets sont en cours en France, dans les Deux-Sèvres, la Vienne et en Vendée.

Les opposants aux mégabassines dénoncent un « accaparement » de l’eau des nappes souterraines pour « maintenir un modèle agro-industriel dévastateur », destiné « essentiellement à alimenter des productions très gourmandes en eau (maïs), majoritairement destiné à l’élevage industriel, au détriment de solutions locales et paysannes ».

En outre, ce mode de stockage qui ne tient pas compte de l’état des nappes phréatiques, altère la qualité de l’eau, favorisant le développement d’algues et de bactéries.