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Eau souterraine (HU)
Traduction anglaise : Groundwater
Dernière mise à jour : 18/06/2023
Eau que l'on trouve sous la surface au sol.
Différents types d'eau souterraine
De façon rigoureuse, il existe trois types différents d'eaux souterraines :
- L'eau de constitution qui rentre dans la structure cristalline de certains minéraux : cette eau ne peut être relarguée dans l'atmosphère que par des mécanismes géologiques (volcanisme en particulier) ;
- L'eau de rétention, qui regroupe :
- l'eau hygroscopique qui est adsorbée sur les particules solides et trop fortement liée à ces particules pour permettre son utilisation par la végétation, et,
- l'eau capillaire qui est située dans des pores suffisamment fins pour que les forces dues à la tension superficielle suffisent à empêcher l'eau de s'écouler vers le bas par gravité mais qui peut cependant être pompée par la végétation et être évapotranspirée ;
- L'eau libre qui constitue les aquifères et qui peut se présenter sous trois formes selon la nature du sol :
- Dans un sol granulaire, les eaux libres remplissent en totalité (zone saturée) ou en partie (zone non saturée) les pores entre les grains constitutifs du sol (voir Eau interstitielle (HU)).
- Dans un sol rocheux (sol granitique par exemple) elles sont stockées dans les fissures de la roche ;
- En milieu karstique (voir karst) les eaux libres se présentent sous la forme de lacs ou de rivières occupant les anfractuosités de la roche.
De façon pratique on identifie le plus souvent les eaux souterraines à leur partie exploitable, c'est à dire aux seuls aquifères.
Importance des eaux souterraines
Avec 30% des eaux douces, les aquifères souterrains constituent la deuxième réserve de la planète (la première réserve étant les glaciers, principalement ceux de l’antarctique, qui en contiennent 69%). A titre de comparaison l'ensemble de l'eau contenue dans l'atmosphère et dans la totalité des cours d'eau et des lacs ne représente que 0,4% de l'eau douce de la planète. On comprend donc l'intérêt stratégique énorme de cette ressource.
Nota : Même en l'absence de pollution, les eaux souterraines peuvent être de qualité très variable car l'eau s'enrichit en substances chimiques lors de son transfert dans le sol.
L'eau des aquifères a pour origine principale l'eau des précipitations, qui, lorsqu'elle sont suffisamment importantes (pluies efficaces des hydrogéologues), parviennent à remplir des pores suffisamment gros pour que la force de gravité permette à l'eau de s'écouler verticalement vers le bas jusqu'à atteindre une couche imperméable ou une zone de sol saturée qui peut être située à une profondeur de la surface extrêmement variable (figure 1). L'eau peut ensuite remonter vers la surface par capillarité et rejoindre l'atmosphère du fait de l'évapotranspiration, ou, plus généralement, rejaillir à la surface sous la forme d'une source ou en réalimentant directement un cours d'eau (voir Nappe alluviale (HU)) redevenant ainsi une eau de surface.
Le temps pendant lequel l'eau peut ainsi rester stockée dans l'aquifère est très variable (de quelques semaines à plusieurs dizaines, voire centaines, d'années). Il existe même des nappes d'eau fossiles qui se sont constituées à des époques géologiques très anciennes.
Dans tous les cas l'intérêt principal de cette réserve est de pouvoir être exploitée même en l'absence durable de précipitation. Le revers de la médaille est que si cette réserve est polluée, la longueur du temps de renouvellement peut interdire son utilisation pendant une très longue durée. Ce risque est encore accru si le polluant est hydrophobe, car dans ce cas il ne va pas seulement contaminer l'aquifère (l'eau souterraine) mais également le terrain aquifère lui-même. La persistance de la pollution pourra alors être beaucoup plus longue que le temps de renouvellement de l'eau dans l'aquifère, le terrain relarguant le polluant au fur et à mesure de sa réalimentation.
