Eaux souterraines

Où se trouvent les eaux souterraines ?
A quelle profondeur ?
D’où vient l’eau des nappes et quels sont les volumes disponibles ?
 

Quelques définitions préalables

Certaines formations géologiques sont suffisamment poreuses ou fissurées pour contenir de l'eau, de façon temporaire ou permanente. On parle alors de formations aquifères dont les caractéristiques dépendent de la nature géologique des terrains.
On distingue ici l’aquifère (la roche où circule l’eau) et la nappe (l’eau qui circule dans la roche). Les eaux souterraines regroupent l’ensemble des différents types de nappes.

Les référentiels cartographiques

   La BD LISA, le référentiel hydrogéologique français

Les formations géologiques aquifères appelées « entités hydrogéologiques » sont cartographiées, sur l’ensemble du territoire métropolitain et d’Outre-mer dans le référentiel hydrogéologique BDLISA. Depuis avril 2018, elles sont visualisables dans une nouvelle cartographie en ligne.

Pour sa version 2 diffusée depuis 2018, un certain nombre de corrections et d'améliorations a été apporté à ce référentiel. Il est d'ailleurs prévu qu'il soit mis à jour et enrichi sur un rythme de 2 à 3 ans. Les utilisateurs peuvent faire remonter les anomalies observées et des propositions de corrections via une interface dédiée : la Forge BDLISA.
Description de la BD LISA et téléchargement de la BD LISA

Les masses d’eaux souterraines de la DCE

Pour les besoins de la mise en œuvre de la DCE, les eaux souterraines du territoire métropolitain et d’Outre-mer ont été découpées en masses d’eau. Elles constituent l’échelle élémentaire sur laquelle s’applique le cadre de la DCE. Leur découpage s’appuie sur la BD LISA.
 

Les réseaux de mesures et les bases de données

Les données sur les eaux souterraines sont centralisées dans la banque ADES.

  La Banque nationale d’accès aux données sur les eaux souterraines (Ades)
Ce portail met à disposition les données sur les niveaux d’eau et sur la qualité des eaux souterraines. Il permet de localiser et de décrire les réseaux de mesure et les stations de mesure.
Toutes les données sont téléchargeables et consultables sous formes cartographique, photographique et graphique. Un outil en ligne propose une visualisation graphique des chroniques de données, ainsi que des traitements statistiques.
 

  Bilan national de la surveillance des eaux souterraines à partir d’Ades
Près de 40 ans après la première loi sur l’eau instituant une gestion de l’eau globale et décentralisée, la directive cadre sur l’eau de décembre 2000 marque un tournant dans la stratégie de surveillance et d’évaluation de la qualité des eaux.
Dans ce contexte évolutif, ce rapport est un bilan de l’évolution de l’observation des eaux souterraines et permet de mesurer les efforts de surveillance menés depuis plusieurs décennies.
Le rapport complet, la synthèse

L'analyse et la modélisation hydrogéologique des nappes

Les principaux résultats des travaux accompagnés par l’AFB sont référencés. Les travaux récents sont réalisés dans le cadre de la programmation du Pôle national de modélisation en hydrogéologie. Ce groupe de travail rassemble du personnel du ministère en charge de l’écologie, de l’AFB, du BRGM et du Cerema. Il a été mis en place par le ministère en 2013 pour apporter une expertise scientifique et un appui technique opérationnel aux services de l’État.

  Archivage des modèles hydrogéologiques - Note technique (2017)
Destinée aux prestataires ou aux maîtres d’ouvrage de projets de modélisation hydrogéologique, cette note apporte des recommandations techniques pour l’archivage durable des modèles. Elle s’applique aux modèles spatialisés (maillés) et aux modèles globaux (représentant le bassin versant comme une entité indifférenciée) car les principes d’archivage sont identiques.
Elle a été produite en réponse au constat que l’absence actuelle de règles et de procédures conduit à un gaspillage important de moyens, freine la capitalisation des connaissances et empêche trop souvent la réutilisation ultérieure des modèles.

  Modélisation maillée - Guide méthodologique (2016)
Ce guide est basé sur un retour d’expériences de projets de modélisation maillée des écoulements souterrains, pour en tirer des enseignements sur les bonnes pratiques, indépendamment des logiciels utilisés.
Il s’applique à des modèles de taille et de complexité très diverses car les principes et la démarche de modélisation numérique sont les mêmes. Cependant, une attention particulière est portée aux modèles des grands systèmes aquifères parce qu’ils couvrent des configurations hydrogéologiques contrastées et sont à la fois complexes, de grande ampleur, délicats à mettre en œuvre et d’usage récurrent au gré d’actualisations périodiques.

  Pompages d’essais par paliers - Bonnes pratiques et exemples (2016)
Le pompage par paliers est une pratique courante en hydrogéologie dans le but de caractériser un puits de pompage. Il ne requiert pas de pomper longtemps mais au contraire nécessite de courtes sollicitations à des débits variables afin de déterminer un débit critique (débit à ne pas dépasser sous peine de détérioration de l’ouvrage) et éventuellement un débit d’exploitation. Cette note décrit les conditions de mises en œuvre dans les règles de l’art.

  Caractérisation des ressource karstiques - Guide méthodologique (2010)
A destination des gestionnaires, ce guide fournit des outils pour caractériser le fonctionnement des systèmes karstiques et notamment le type de système karstique, apprécier le degré de karstification, évaluer les ressources et réserves du système, préciser la délimitation du bassin d’alimentation de l’exutoire ou du captage, apporter des éléments sur le transfert de contaminant à l’aide de la mise en œuvre de traçages artificiels, apporter des éléments sur l’organisation des écoulements au sein des différents compartiments de l’aquifère à l’aide des outils géochimiques, localiser un drain, …
Issues de travaux de recherche, certaines méthodes complexes nécessitant une expertise n’ont pas été présentées. Néanmoins, s'y trouvent des méthodes de caractérisation de phénomènes d’endémisme de certaines faunes (par exemple des micro-gastéropodes) à l’aide de techniques de génétique, permettant d’identifier des compartiments souterrains.

  Projet AquiFR : système multi-modèles national de simulation
L'objectif du projet est de regrouper les modèles hydrogéologiques développés depuis plusieurs décennies avec des financements publics au sein d’une même structure nationale multi-modèles, pérenne et évolutive. Ce système multi-modèles facilitera :
- le suivi et la prévision des ressources en eau souterraine à l’échelle nationale ;
- la prévision des flux échangés avec la surface pour mieux anticiper les situations de tension quantitative et les inondations par remontée de nappe ;
- l’étude de l’impact du changement climatique sur la ressource en eau.

Le projet se déroule en plusieurs phases : la première phase (2014-2017) a consisté à construire la plateforme et à l'évaluer par rapport à des observations piézométriques, la deuxième phase (2017-2021) a principalement permis de réaliser une reconstitution historique de la dynamique des aquifères sur les 60 années passées et de progresser sur la production de prévisions saisonnières de la ressource en eau souterraine. Depuis janvier 2020, les prévisions saisonnières sont réalisées en temps réel et ont notamment été utilisées pour anticiper les sécheresses de 2020 et 2021 par le Ministère de la transition écologique.

La troisième phase a pour objectif d'améliorer la qualité des prévisions saisonnières et leur utilisation par les acteurs de l'eau. Un bulletin annuel de prévision est d'ores et déjà disponible ici.

Le rapport de première phase