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Aquifère : Définition et formation

 
Par Antoine Decrouy. 5 octobre 2021
Aquifère : Définition et formation

Même si vous ne la voyez pas et même que vous ne vous rendez pas compte qu'elle est là, l'eau souterraine est une de nos ressources les plus précieuses. Les eaux souterraines peuvent se présenter sous diverses formes, dont les aquifères. En fait, il existe une immense quantité d'eau dans les aquifères situés sous la surface de la Terre. Il y a probablement plus de cent fois plus d'eau sous terre que dans toutes les rivières et tous les lacs du monde. Mais pour que ces aquifères se forment, des conditions particulières doivent être réunies.

Si vous voulez savoir ce qu'est un aquifère et comment il se forme, cet article Aquifère : Définition et formation de ProjetEcolo est fait pour vous !

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Qu'est-ce qu'un aquifère - Définition

Selon son origine étymologique, le mot aquifère vient du latin "aqua" qui signifie "eau" et "fero" qui signifie littéralement "je porte". Ainsi, en latin, le terme aquifère signifie littéralement "je porte de l'eau". En termes géologiques, un aquifère est une formation géologique souterraine qui retient l'eau. Les aquifères permettent à l'eau de passer au travers des fissures et les craquelures des roches, à tel point que l'eau peut parfois atteindre la surface de la terre et d'autres masses d'eau de surface.

Un aquifère a plusieurs zones clés : la nappe phréatique, la zone de saturation et la couche imperméable. La nappe phréatique représente le niveau où se trouve l'eau et elle correspond au secteur le plus élevé. La zone de saturation est l'espace où se trouvent les pores des roches, un espace qui peut être inondé lorsque la nappe phréatique monte. Enfin, on retrouve la couche imperméable, c'est-à-dire la couche de roches qui permet à l'eau de s'accumuler et de se déplacer horizontalement et verticalement. Entre la nappe phréatique et la surface, il peut y avoir une autre zone, appelée zone d'aération.

Aquifère : Définition et formation - Qu'est-ce qu'un aquifère - Définition

Comment se forme un aquifère ?

Les eaux souterraines font partie du cycle de l'eau. Une partie des précipitations s'infiltre dans le sous-sol et s'écoule vers le bas jusqu'à atteindre le matériau rocheux situé en dessous. Le matériau rocheux peut être plus ou moins perméable ; s'il est perméable, il laissera passer l'eau, mais s'il est imperméable, le passage de l'eau sera interrompu et l'eau s'accumulera.

Deux facteurs importants interviennent dans la formation des eaux souterraines et des aquifères :

  • Gravité : la gravité attire l'eau vers le centre de la Terre, ce qui fait que l'eau qui tombe sur la surface essaiera de s'infiltrer dans les sous-sols.
  • Lithologie : la roche située sous la surface de la Terre influence la formation des aquifères. Si l'ensemble du substratum rocheux est constitué d'un matériau dense, même la gravité ne peut faire percoler l'eau. Le substratum rocheux contient également des quantités variables d'espaces vides où les eaux souterraines s'accumulent et peuvent également se décomposer pour créer davantage d'espaces. En revanche, lorsque la roche mère est du calcaire, l'eau dissout la roche et, par conséquent, de grandes cavités se remplissent d'eau.

Quelle que soit la force de gravité, elle ne peut pas attirer toute l'eau vers le bas. Dans les profondeurs de la croûte terrestre, il existe des matériaux tels que le granit ou les argiles qui empêchent l'eau de les traverser. Dans de nombreux cas, ces couches sont situées sous d'autres couches qui laissent passer l'eau et agissent donc comme une couche de confinement pour les eaux souterraines. Comme il est plus difficile pour l'eau d'aller en profondeur, elle a tendance à s'accumuler dans les couches poreuses et à s'écouler lentement dans une direction plus horizontale (parallèle aux couches rocheuses) vers la surface.

Les précipitations finissent par recharger l'aquifère. Cependant, le taux de recharge n'est pas le même pour tous les aquifères, et il faut en tenir compte lorsqu'on prélève de l'eau dans un puits. Le pompage d'une trop grande quantité d'eau en un court laps de temps peut entraîner un asséchement du puits si les pluies ne rechargent pas suffisamment l'aquifère.

Types d'aquifères

Les aquifères peuvent être classés de différentes manières en fonction de leurs caractéristiques.

Structure

En fonction de leur structure, on peut distinguer trois types d'aquifères : libres, captifs et semi-captifs. Les aquifères libres sont ceux dans lesquels il existe une nappe phréatique, c'est-à-dire un niveau auquel l'eau se trouve dans le sous-sol. Ce niveau est déterminé par l'emplacement de la couche imperméable dans le sous-sol et par l'endroit où se trouve la surface du terrain. Dans certains cas, la nappe phréatique peut atteindre la surface et donner naissance à des sources, des zones humides, des ruisseaux ou d'autres masses d'eau.

Les aquifères confinés, quant à eux, sont ceux dans lesquels les eaux souterraines sont stockées sous pression en raison de l'existence de plusieurs couches de roche imperméable. Parfois, les couches rocheuses sont pliées ou inclinées au sein de la croûte terrestre, ce qui peut entraîner la présence d'une couche rocheuse moins poreuse au-dessus et au-dessous de la couche poreuse, confinant l'eau à l'intérieur de celle-ci. Dans ce cas, les roches qui entourent l'aquifère limitent la pression exercée sur la roche poreuse et son eau. Dans ces aquifères, la pression, appelée pression artésienne, est supérieure à la pression atmosphérique. Par conséquent, si un puits est foré dans un tel aquifère "pressurisé", la pression interne peut être suffisante (selon la capacité de transport de l'eau de la roche) pour pousser l'eau vers le bas du puits et la surface.

Enfin, dans les aquifères semi-confinés, la perméabilité est intermédiaire mais la pression est égale à la pression atmosphérique.

Porosité

En fonction de leur porosité, ils peuvent être classés en aquifères poreux et aquifères fissuraux. Les aquifères poreux ont de nombreux pores interconnectés où l'eau s'accumule. Ils sont peu perméables et on trouve dans cette catégorie des formations argileuses ou de gravier alluvial. Les aquifères fissuraux sont caractérisés par l'existence de fissures dans la roche, également interconnectées mais permettant un meilleur passage de l'eau. Il s'agit des aquifères les plus connus et sont, par exemple, ceux qui se trouvent dans les zones karstiques.

Lithologie

Les aquifères peuvent également être classés en fonction de leur lithologie ou du type de roche sur laquelle ils se sont formés, mais dans ce cas, il peut y avoir des centaines de types d'aquifères. Ils peuvent être situés, par exemple, sur du calcaire (paysage karstique), du grès ou de la roche volcanique.

Comportement de l'eau

Selon le comportement de l'eau, on peut distinguer quatre types d'aquifères : les aquifères, les aquitards, les aquicludes et les aquifuges. Les aquifères peuvent être considérés comme des réservoirs et des transmetteurs d'eau souterraine. Les aquitards sont de bons stockeurs mais de mauvais transmetteurs, les aquicludes ne sont que des transmetteurs et les aquifuges ne permettent ni le stockage ni la transmission de l'eau.

Aquifère : Définition et formation - Types d'aquifères

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