Un aquifère est une couche géologique saturée en eau qui libère facilement de l’eau vers des puits ou des sources pour servir d’approvisionnement en eau. Également appelés réservoirs d’eau souterraine ou formations aquifères, les aquifères se créent et se reconstituent lorsque l’excès de précipitations (pluie et neige) est retenu dans le sol . Cette eau n’est pas libérée par le ruissellement ni évacuée par le débit de surface des rivières ou des ruisseaux. Les plantes ont utilisé ce dont elles avaient besoin (transpiration) et peu d’eau s’est évaporée des surfaces non vivantes, comme le sol. L’excès d’eau restant percole lentement vers le bas à travers le sol et les espaces d’air et les fissures de la couche superficielle des roches jusqu’à la roche-mère. Lorsque l’eau s’accumule dans cette zone saturée ou zone d’alimentation, elle devient une eau souterraine. Le niveau le plus élevé de la zone saturée est appelé la nappe phréatique .
L’eau souterraine est particulièrement abondante dans les zones humides où les morts-terrains sont relativement épais et où le substratum rocheux est poreux ou fracturé, notamment dans les zones de roches sédimentaires comme le grès ou le calcaire. Les aquifères sont des ressources naturelles extrêmement précieuses dans les régions où les lacs et les rivières ne sont pas abondants. On accède généralement aux eaux souterraines en forant un puits, puis en pompant l’eau à la surface.
Dans les environnements moins humides, cependant, la quantité de précipitations disponibles pour recharger les eaux souterraines est beaucoup plus faible. Les aquifères qui se rechargent lentement dans les environnements arides s’épuisent facilement si leurs eaux souterraines sont utilisées rapidement par les humains. Dans certains cas, les sources d’eau souterraine peuvent exister dans des zones géologiques aquifères qui rendent le pompage presque impossible. En outre, l’utilisation accrue de l’irrigation a entraîné un pompage important qui draine les aquifères et fait baisser les nappes phréatiques dans le monde entier. L’épuisement des aquifères est un problème croissant en raison de l’augmentation de la population mondiale et de la nécessité d’accroître l’approvisionnement alimentaire.
Les grands aquifères qui se rechargent rapidement et qui sous-tendent les paysages humides peuvent supporter un taux élevé de pompage de leurs eaux souterraines. En tant que tels, ils peuvent être gérés durablement comme une ressource renouvelable. En revanche, les aquifères qui se rechargent très lentement sont essentiellement remplis d’eau ancienne, dite « fossile », qui s’est accumulée sur des milliers d’années ou plus. Ce type d’aquifère a peu de capacité à se recharger au fur et à mesure de l’utilisation de l’eau souterraine, car celle-ci s’épuise très rapidement pour l’usage humain. Par conséquent, les aquifères qui se rechargent lentement sont essentiellement des ressources non renouvelables, dont les réserves sont minées par une utilisation excessive.
En 1999, le Worldwatch Institute a signalé que les nappes phréatiques baissaient sur tous les continents du monde, principalement en raison de la consommation humaine excessive. En Inde, en particulier, les eaux souterraines sont pompées à un rythme deux fois supérieur à la capacité de l’aquifère à se recharger grâce aux précipitations. L’aquifère situé sous la plaine de Chine du Nord voit sa nappe phréatique baisser de 1,5 mètre (5 pieds) par an.
Aux États-Unis, la situation est similaire. Le plus grand aquifère du monde, connu sous le nom d’aquifère d’Ogalalla, est situé sous les terres arides de l’ouest des États-Unis. L’aquifère d’Ogallala est très lentement rechargé par des infiltrations souterraines qui proviennent principalement des précipitations tombant sur une zone de recharge éloignée dans les montagnes situées à l’extrême ouest du pays. Une grande partie des eaux souterraines actuelles d’Ogalalla sont des eaux fossiles qui se sont accumulées pendant des dizaines de milliers d’années d’infiltration extrêmement lente. Bien que l’aquifère d’Ogalalla soit une ressource énorme, il est en train de s’épuiser de façon alarmante par le pompage dans plus de 150 000 puits. La plupart des eaux souterraines extraites par les puits sont utilisées pour l’agriculture irriguée, et une partie pour la boisson et d’autres usages domestiques. Ces dernières années, le niveau de l’aquifère d’Ogalalla a baissé de 1 mètre par an dans les zones d’utilisation intensive, alors que le taux de recharge n’est que de l’ordre de 1 mm/an. (soit un peu plus de 1/32 de pouce). De toute évidence, l’aquifère d’Ogalalla est exploité à grande échelle.
L’épuisement de l’aquifère entraîne plus qu’une menace de pénurie d’eau pour l’usage humain. De graves conséquences environnementales peuvent se produire lorsque de grandes quantités d’eau sont pompées rapidement des réservoirs d’eau souterraine. En général, les terres situées au-dessus d’un aquifère s’affaissent ou s’enfoncent lorsque l’eau est évacuée de la formation géologique et que la terre se compacte. En 1999, des chercheurs ont constaté que des parties de Bangkok, en Thaïlande, et de Mexico, au Mexique, s’enfonçaient en raison de la surexploitation de leurs aquifères. Ce phénomène peut entraîner le déplacement des fondations des bâtiments et peut même contribuer à l’incidence des tremblements de terre. De grandes villes des États-Unis comme Albuquerquer, Phoenix et Tuscon reposent sur des aquifères qui s’épuisent rapidement.
Malheureusement, les solutions actuelles à l’épuisement des aquifères sont de forer des puits plus profonds ou d’abandonner l’agriculture irriguée et d’importer des aliments. Ces deux choix sont coûteux pour tout pays, tant en dollars qu’en indépendance économique.
RESOURCES
BOOKS
Freeze, R.A. et J.A. Cherry. Groundwater. Inglewood Heights, NJ : Prentice Hall, 1979.
Opie, J.Ogallala : De l’eau pour une terre sèche. Lincoln, NB : University of Nebraska Press, 2000.
Robins, N. (Ed.). Pollution des eaux souterraines, recharge des aquifères et vulnérabilité. Publication spéciale numéro 130, Londres, UK : Geological Society Publishing House, 1998.