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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.

Mis à jour le 4 min de lecture

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

TypeDescriptionCaractéristiques
Nappe libreSurmontée d’une zone non saturée, en contact avec l’atmosphère à travers le solRechargée directement par la pluie ; plus vulnérable aux pollutions
Nappe captiveCoincée entre deux couches imperméables, sous pressionRecharge 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 :

NappeRégionParticularité
Nappe d’AlsaceFossé rhénanL’une des plus grandes réserves d’eau souterraine d’Europe, dans les alluvions du Rhin
Nappe de BeauceCentre-Val de Loire, Île-de-FranceTrès exploitée pour l’irrigation des grandes cultures
Nappe de l’AlbienBassin parisienNappe captive profonde (environ 600 à 900 m sous Paris), réserve stratégique d’eau potable en cas de crise
Nappe de la craieNord, Picardie, NormandieAlimente une grande partie de l’eau potable du Nord
Aquifères karstiquesCausses, Provence, JuraRéactifs 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.

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