Sciences · Terre et climat
Les nappes phréatiques et les eaux souterraines
Une nappe phréatique est une eau souterraine qui remplit les pores et les fissures d’une roche perméable, l’aquifère, à faible profondeur. Les nappes fournissent environ deux tiers de l’eau potable en France.
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Sous nos pieds, l’eau ne forme pas de lacs souterrains géants, sauf dans quelques réseaux de grottes. Elle imprègne les roches comme l’eau dans une éponge. Ces eaux souterraines représentent environ 30 % de l’eau douce de la planète et la quasi-totalité de l’eau douce liquide, l’essentiel du reste étant figé dans les glaciers et les calottes. Elles sont un maillon lent du cycle de l’eau.
Aquifère, nappe, nappe phréatique
De haut en bas, on rencontre :
- la zone non saturée, où les pores contiennent à la fois de l’air et de l’eau, qui s’infiltre vers le bas ;
- la surface de la nappe (ou surface piézométrique), dont la profondeur varie avec les saisons ;
- la zone saturée, où toute la porosité est remplie d’eau ;
- un substratum imperméable (argiles, marnes, socle compact) qui retient l’eau.
Nappes libres et nappes captives
| Type | Description | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Nappe libre | Surmontée d’une zone non saturée, en contact avec l’atmosphère à travers le sol | Rechargée directement par la pluie ; plus vulnérable aux pollutions |
| Nappe captive | Coincée entre deux couches imperméables, sous pression | Recharge lente, loin du point d’exploitation ; eau souvent ancienne et bien protégée |
Quand on perce le toit d’une nappe captive, l’eau remonte d’elle-même dans le forage, parfois jusqu’à jaillir : c’est un puits artésien, du nom de l’Artois, où des forages de ce type sont connus depuis le XIIe siècle.
Comment une nappe se recharge-t-elle ?
Une partie de la pluie s’évapore, une autre ruisselle vers les rivières, et une fraction s'infiltre. En France métropolitaine, la recharge se fait essentiellement d’octobre à mars : en été, la végétation et l’évaporation captent presque toute l’eau de pluie, et les nappes baissent.
La vitesse de l’eau souterraine est très variable : de quelques mètres par an dans des sables fins à plusieurs kilomètres par jour dans les conduits des calcaires karstiques (voir karst et grottes). Le temps de séjour va de quelques jours à des dizaines de milliers d’années. Les nappes alimentent en retour les sources, les rivières et les zones humides : en été, une grande partie du débit des cours d’eau provient des eaux souterraines.
Les nappes en France
Le BRGM (Bureau de recherches géologiques et minières), service géologique national, suit le niveau des nappes grâce à plusieurs milliers de piézomètres et publie chaque mois un bulletin de situation. Quelques grandes nappes :
| Nappe | Région | Particularité |
|---|---|---|
| Nappe d’Alsace | Fossé rhénan | L’une des plus grandes réserves d’eau souterraine d’Europe, dans les alluvions du Rhin |
| Nappe de Beauce | Centre-Val de Loire, Île-de-France | Très exploitée pour l’irrigation des grandes cultures |
| Nappe de l’Albien | Bassin parisien | Nappe captive profonde (environ 600 à 900 m sous Paris), réserve stratégique d’eau potable en cas de crise |
| Nappe de la craie | Nord, Picardie, Normandie | Alimente une grande partie de l’eau potable du Nord |
| Aquifères karstiques | Causses, Provence, Jura | Réactifs aux pluies, sources puissantes comme la Fontaine-de-Vaucluse |
Les eaux souterraines assurent environ deux tiers de la production d’eau potable du pays, ainsi qu’une part importante de l’irrigation.
Les menaces
- La surexploitation : quand les prélèvements dépassent la recharge, le niveau baisse durablement. Dans les zones côtières, l’eau salée peut alors envahir l’aquifère (intrusion saline).
- Les pollutions diffuses : nitrates et pesticides d’origine agricole sont la première cause de dégradation de la qualité des nappes en France. Une pollution peut persister des décennies, car le renouvellement est lent.
- Le changement climatique : la hausse de l’évaporation et les sécheresses répétées réduisent la recharge dans de nombreuses régions (voir sécheresse).
- L’affaissement des sols : le pompage excessif tasse certains terrains, comme à Mexico ou à Jakarta, où le sol s’enfonce de plusieurs centimètres par an.
Questions fréquentes
À quelle profondeur trouve-t-on une nappe phréatique ?
De quelques décimètres dans les fonds de vallée à plusieurs dizaines de mètres sur les plateaux. Les nappes captives profondes, comme l’Albien, se trouvent à plusieurs centaines de mètres.
Peut-on boire l’eau d’un puits ?
Pas sans analyse. L’eau d’un puits privé peut contenir des nitrates, des pesticides ou des bactéries. En France, l’usage pour la consommation humaine doit être déclaré en mairie et l’eau analysée.
Les nappes se remplissent-elles en été ?
Rarement. En été, la végétation et l’évaporation consomment l’essentiel des pluies. Même un orage violent recharge peu les nappes, car l’eau ruisselle plus qu’elle ne s’infiltre.