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Nappe d'eau souterraine

« Nappe d'eau souterraine » expliqué aux enfants par Vikidia, l’encyclopédie junior
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Schéma d'alimentation d'une nappe phréatique (infos Mathias et Cyril).
Une source en Italie

Une nappe d'eau souterraine est une grande quantité d'eau présente dans une roche sous terre, et plus précisément dans les fissures et espaces libres. On appelle alors cette roche un aquifère.

Il existe différentes sortes de nappes d'eau souterraines qui diffèrent :

  • par leur taille : certaines s'étendent sur des régions entières et d'autres sur quelques milliers de mètres carrés seulement ;
  • par leur profondeur : proches de la surface ou très profondes ;
  • par leur fonctionnement, c'est-à-dire surtout comment l'eau y arrive (leur alimentation) et en ressort, et à quelle vitesse cela se fait.

Tout cela dépend surtout des roches souterraines, mais aussi du relief, du climat...

Les eaux de nappes souterraines s'écoulent souvent naturellement par des sources ou par les berges d'un cours d'eau. On peut aussi récupérer leur eau par des puits à eau ou forages. Ce sont des ressources d'eau intéressantes pour les hommes puisque ce sont des réserves souvent importantes, et que l'eau étant naturellement filtrée par les roches y est propre et de qualité régulière.

Les eaux de pluie qui peuvent traverser le sol s'infiltrent ensuite dans la roche, si celle-ci le permet. Lorsque l'eau ne fait que descendre petit à petit à travers la roche, on n'est pas encore dans la nappe. Arrivé à un certain niveau, la roche est « pleine » en eau (on dit saturée), c'est le haut de la nappe (on dit le toit ou plafond de la nappe). À partir de là, si on descend plus bas, la pression de l'eau dans la roche augmente comme elle augmente quand on descend sous la surface d'un plan d'eau.

Nappes phréatiques[modifier | modifier le wikicode]

L'expression « nappe phréatique » est utilisée couramment pour parler de toutes les nappes d'eau souterraines. Néanmoins le mot phréatique vient du grec ancien φρέαρ, phréar : « puits ». Au sens strict, les nappes phréatiques sont les premières nappes d'eau souterraine qu'on trouve dans le sous-sol (les plus proches de la surface), ce sont celles qui sont réalimentées directement par les eaux de pluie qui peuvent traverser le sol et la roche en dessous, et qui sont le plus souvent exploitées par les puits ordinaires.

Ce sont ces nappes qui alimentent le plus souvent les puits à eau et les sources. Quand on creuse un puits, on fait un trou assez profond pour atteindre le niveau de la nappe.

Parfois et à certains endroits, le niveau de la nappe est près de la surface ou même à la surface du sol. Le sol est alors trempé et l'eau ne peut plus s'évacuer en s'infiltrant tant que la nappe est aussi haute. À l'inverse, la sécheresse et le pompage de l'eau des nappes phréatiques font baisser leur niveau, naturellement ou artificiellement.

Il n'y a pas d'évaporation dans le sous-sol et le plus souvent, les nappes sont hors de portée des racines des arbres. L'eau n'en sort donc qu'en s'écoulant lentement vers des points bas : des sources ou cours d'eau. Cela fait que le niveau des nappes varie naturellement en fonction des événements météorologiques.

Le niveau d'eau dans un puits est normalement le même que celui de la nappe phréatique dans laquelle ce puits prend de l'eau. On peut donc y voir les variations de niveau de la nappe, qui sont parfois de plusieurs mètres en hauteur. Le niveau d'une même nappe phréatique est à peu près le même en différents endroits, mais comme l'eau ne se déplace pas aussi facilement dans la roche que dans un lac, le niveau du haut de la nappe n'est pas plat comme la surface d'un lac : il peut être en pente (vers là où l'eau sort) ou bombé, etc.

Les nappes phréatiques sont à la fois les plus actives naturellement (des quantités d'eau assez importantes y arrivent et en sortent chaque année) et les plus exploitées par l'homme.

Cas particuliers[modifier | modifier le wikicode]

Schéma d'une nappe perchée (perched water table en anglais)

Certaines nappes phréatiques sont d'un type particulier :

  • la nappe d'accompagnement d'un cours d'eau ou nappe alluviale est la nappe d'eau voisine d'un cours d'eau. Elle se trouve en général dans des alluvions (sables, graviers ou galets déposés par ce cours d'eau) Elle est à peu près au même niveau que le cours d'eau et souvent l'eau passe aussi bien de la nappe vers le cours d'eau que l'inverse selon les conditions.
  • une nappe perchée, souvent plutôt petite, est une nappe qui se trouve à un niveau nettement plus élevé que les autres eaux souterraines du secteur, puisqu'elle se trouve sur une zone où une couche de roche imperméable empêche l'eau de descendre plus bas. En dessous, sous la couche imperméable locale, il peut y avoir une autre nappe phréatique en général plus importante. Dans ce cas, cela fait des nappes d'eau à plusieurs niveaux.

Autres nappes[modifier | modifier le wikicode]

Schéma de nappe phréatique et de nappe captive

Les autres nappes d'eau souterraine sont celles qui sont plus profondes ou qui ont un fonctionnement particulier.

Il y a notamment :

  • les nappes dites « fossiles », dont l'eau ne se renouvelle plus ou très lentement (en plusieurs centaines ou milliers d'années) ;
  • les nappes captives ou confinées qui sont coincées sous une roche imperméable. Elle ne peuvent alors pas varier en hauteur.
  • les nappes et circulations d'eau souvent très profondes et longues dont l'eau ressort sous forme d'eaux thermales ou sources chaudes, ou même de geysers.

Aquifères[modifier | modifier le wikicode]

Les aquifères sont les roches qui peuvent contenir l'eau d'une nappe souterraine (aqua veut dire eau en latin comme dans aquarium et fero « porter, apporter »).

leur roches sont de nature très diverses et leur capacité à contenir de l'eau ainsi que la facilité avec laquelle l'eau y circule sont très différentes aussi.

Certaines roches sont assez perméables. C'est le cas de roches calcaires dans lesquelles on trouve de grandes nappes souterraines. Les roches faites de dépôts de sables, de graviers ou de galets peuvent contenir beaucoup d'eau. L'étude des eaux souterraines dans une région demande de connaître les roches, et on se sert notamment pour cela des cartes géologiques.

Rôles naturels[modifier | modifier le wikicode]

Les nappes d'eau souterraines ont une influence sur les cours d'eau. Étant donné qu'il s'agit de réserves importantes qui s'écoulent lentement, cela fait des cours d'eau au débit plus régulier quand ils sont alimentés en grande partie par ces nappes. Quand il n'y a pas de nappe d'eau importante, c'est surtout le sol qui peut retenir l'eau de pluie et la laisser s'écouler petit à petit. Mais comme il a une épaisseur limitée, l'eau qui s'en écoule se réduit vite en cas de sécheresse et le niveau des cours d'eau baisse plus vite quand il y a une période de sécheresse.

Utilisations[modifier | modifier le wikicode]

Un local de captage et pompage d'eau souterraine pour la production d'eau potable en Allemagne

On se sert des eaux souterraines pour l'eau potable (eau courante), pour l'irrigation de cultures, mais aussi parfois pour le chauffage ou la climatisation de bâtiments à l'aide d'une pompe à chaleur.

L'eau des nappes étant filtrée par les roches, elle est en général claire et facile à utiliser pour faire de l'eau potable. Néanmoins certaines pollutions peuvent rejoindre les nappes phréatiques, comme les excès d'engrais et des rejets industriels. Une nappe polluée met alors beaucoup plus de temps à s'épurer qu'une ressource en eau de surface comme un cours d'eau.

Certaines nappes ont naturellement une composition qui empêche d'en faire de l'eau potable, à cause de certains minéraux qui viennent des roches que l'eau traverse, et qui sont présents en trop forte concentration.

L'irrigation peut consommer beaucoup d'eau avec les techniques actuelles, cette utilisation est souvent réglementée pour ne pas surexploiter la ressource, et faire trop baisser une nappe.

Dans certains cas, on ne fait pas que puiser (prendre de l'eau) dans une nappe d'eau mais on y infiltre volontairement de l'eau à partir d'un cours d'eau pour la recharger. On s'en sert alors comme d'un grand réservoir naturel.

Science[modifier | modifier le wikicode]

La spécialité scientifique des eaux souterraines s'appelle l'hydrogéologie, et les spécialistes des hydrogéologues. On a besoin d'eux pour prévoir l'exploitation ou la protection des eaux souterraines en particulier pour la production d'eau potable. Leur formation de base est en général la géologie.

Article mis en lumière la semaine du 19 décembre 2016.
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