Adaptation de la gestion des eaux souterraines

Les eaux souterraines sont une source essentielle d’eau douce, représentant environ un tiers de l’eau disponible dans le monde entier. Cependant, les ressources en eau souterraine sont rapidement utilisées à un rythme alarmant et insoutenable. La réduction des précipitations et l’intrusion de l’eau de mer, combinées à la surexploitation des eaux souterraines, ont des répercussions directes sur les caractéristiques biogéochimiques de la recharge, du rejet, du stockage et de la biogéochimie des aquifères. On s’attend à ce que le changement climatique et l’élévation du niveau de la mer s’intensifient encore davantage, ce qui ne peut cependant guère être quantifié en raison de l’incertitude dans les projections climatiques et de la réaction du système hydrologique local à la variabilité climatique.

Ces circonstances appellent à concilier les activités humaines avec la préservation et la gestion durable des ressources en eau souterraine. D’une part, il est important d’améliorer la conservation des réservoirs d’eau souterraine, en limitant l’utilisation de l’eau et en optimisant d’abord la réutilisation de l’eau. Pour ce faire, il convient d’adopter une approche intégrée de la gestion de l’eau en tenant compte également d’autres sources d’eau douce. En complément de cela, la disponibilité de techniques destinées à restaurer et même à augmenter la capacité d’infiltration naturelle de l’eau douce dans l’aquifère augmente, y compris la collecte et le stockage des eaux de pluie perdues en raison du ruissellement et l’utilisation de chaussées antérieures.

Ces solutions à elles seules pourraient ne pas suffire à récupérer les aquifères qui subissent une pression intense et une surexploitation. D’autres solutions locales visant la recharge des aquifères peuvent donc être mises en œuvre pour aider à faire face à des problèmes difficiles liés à la sécheresse et à la rareté de l’eau. Pendant les périodes d’eau abondante (c.-à-d. les périodes de pluie), l’eau supplémentaire peut être retirée d’une rivière (ou d’une autre source) puis injectée et stockée dans un aquifère dans une zone désignée. De cette façon, l’eau peut être utilisée pour rétablir l’équilibre des eaux souterraines et plus tard pour l’approvisionnement en eau. Au cours des deux derniers siècles, Managed Aquifer Recharge (MAR) a été mis en œuvre avec succès dans le monde entier à diverses fins: améliorer le stockage naturel; gestion de la qualité de l’eau; traitement physique de l’aquifère; gestion des systèmes de distribution d’eau et avantages écologiques. Mar est utilisé avec succès en Europe (Allemagne, Pays-Bas, France, Finlande, Suède, Espagne, etc.), aux États-Unis, en Afrique du Sud, en Inde, en Chine, en Australie et au Moyen-Orient. À l’heure actuelle, environ 1200 études de cas provenant de plus de 50 pays ont été mises en œuvre (portail des inventaires MAR).

La recharge de l’aquifère peut être obtenue soit en injectant directement des eaux de surface dans le système d’eau souterraine via des puits, soit indirectement en remplissant les bassins de recharge qui permettent aux eaux de surface de percoler lentement vers le bas dans la nappe phréatique ci-dessous. La recharge indirecte peut être combinée à des mesures visant à améliorer la capacité d’infiltration naturelle comme dans le cas de l’utilisation de zones forestières. Généralement, les techniques d’infiltration indirecte de l’eau sont bien adaptées aux aquifères non confinés, tandis que les techniques d’injection directe sont plus adaptées aux aquifères plus profonds et confinés. Les types de MAR les plus courants en Europe sont la filtration en banque (méthode directe) et les méthodes d’épandage de surface (méthode indirecte), situées dans les pays du centre et du nord où existent de grandes rivières et lacs pérennes. Ces systèmes sont principalement conçus pour l’utilisation finale domestique (approvisionnement en eau potable), mais récemment, ils ont également été envisagés pour atténuer les effets de l’intrusion d’eau salée ou pour rétablir l’équilibre hydrique souterrain compromis par une surabstraction.

L’eau pour la recharge des aquifères peut également être prélevée dans les stations d’épuration tertiaires. Les processus mécaniques et chimiques qui se produisent lorsque l’eau percole dans le sol et le temps de déplacement et de résidence considérable qui s’y rattache sont utilisés comme mécanismes de filtrage efficaces pour s’assurer que l’eau a la qualité nécessaire. La surveillance est de toute façon nécessaire pour évaluer le respect des normes normatives.

Aucun investissement majeur dans les infrastructures n’est nécessaire pour le MAR. Toutefois, l’existence d’une masse d’eau souterraine est une condition préalable, et il doit y avoir une surface dégagée considérable pour permettre l’infiltration d’eau dans le sol et la recharge des eaux souterraines. Cette zone doit être en liaison hydrologique avec l’aquifère à recharger. La recharge des eaux souterraines a l’avantage de soutenir un écoulement continu des eaux souterraines le long des voies d’écoulement naturelles, permet une extraction accrue des eaux souterraines sur des sites déjà existants, maintient un niveau d’eau souterraine plus élevé qui peut servir différentes fins (par exemple, l’agriculture) et soutenir les fonctions écosystémiques, et peut empêcher l’intrusion d’eau salée dans des sites proches de la mer. Par rapport aux autres méthodes utilisées pour stocker l’eau à la surface du sol, la recharge des eaux souterraines permet d’éviter les pertes dues à l’évaporation, ce qui est particulièrement pertinent dans les climats chauds et secs.

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Structurel et physique: options d'adaptation basées sur les écosystèmes, Structurel et physique: options technologiques

Participation des parties prenantes

La majeure partie de l’utilisation des eaux souterraines est consacrée à des fins agricoles; par conséquent, la participation des agriculteurs et des propriétaires terriens est essentielle pour la gestion des ressources en eau souterraine et la mise en œuvre des mesures d’adaptation correspondantes. D’autres acteurs importants sont les sociétés de gestion de l’eau potable.

Facteurs de réussite et facteurs limitants

La recharge des nappes aquifères gérées peut atténuer les effets du changement climatique et les conséquences négatives de la chute des niveaux d’eau souterraine, par exemple en raison de la surexploitation. Les co-avantages attendus par rapport au stockage en surface de l’eau peuvent jouer un rôle important dans la réussite de la mise en œuvre du MAR, comme dans le cas: une forte minimisation des pertes d’évaporation, la minimisation de la pollution directe et de l’eutrophisation, et des coûts relativement inférieurs. Toutefois, la mise en œuvre effective des mesures MAR peut être entravée par:

• Leur performance dans des conditions locales spécifiques hydro, géochimiques et hydrogéologiques. Mar peut être appliqué plus efficacement dans les aquifères qui peuvent stocker de grandes quantités d’eau et ne pas la relâcher trop rapidement.
• Le colmatage (c’est-à-dire l’accumulation de solides en suspension à partir de l’eau de recharge), qui est le problème technique le plus répandu, entraînant la réduction de la conductivité hydraulique des structures rechargées.
• Manque de données locales permettant une évaluation détaillée des conditions locales permettant la conception et la mise en œuvre des techniques MAR.
• Résistance au sein de la société et contraintes réglementaires. Les propriétaires fonciers et les administrations doivent reconnaître l’importance économique, la faisabilité, les risques et les avantages du MAR et y participer depuis la phase de conception. L’absence d’un engagement complet peut porter à l’inacceptation. Dans certains pays, le MAR a besoin d’une approbation préalable conformément aux normes environnementales et une évaluation de l’impact sur l’environnement doit être effectuée.

Coûts et bénéfices

Les coûts et les avantages des systèmes MAR sont souvent difficiles à monétiser, car ils varient considérablement en fonction du type spécifique de système de recharge utilisé, des objectifs de performance, des conditions hydrologiques et physiques locales, des utilisations prévues de l’eau récupérée et stockée et des solutions de rechange disponibles pour l’approvisionnement en eau. Les coûts des interventions de MAR comprennent les coûts de capital, d’exploitation et d’entretien. La conception du MAR devrait tenir compte des coûts d’opportunité associés aux terrains; c.-à-d. les revenus qui auraient pu être obtenus si le bien avait été vendu ou loué, ou la valeur des biens et services qui auraient été obtenus si le terrain avait été utilisé alternativement.

Aspects légaux

La directive de l’UE sur les eaux souterraines (GWD), en liaison avec la directive-cadre de l’UE sur l’eau (DCE), fournit des moyens de protéger les nappes phréatiques contre la pollution et la détérioration, en reconnaissant le MAR comme un outil de gestion des eaux souterraines soutenant ces objectifs. Il existe des différences entre les législations nationales établies et l’absence d’un cadre juridique complet traitant des régimes de MAR.

Temps de mise en œuvre

Le temps de mise en œuvre est très spécifique au site; il varie généralement de 5 à 30 ans.

Durée de vie

La durée de vie dépend des conditions locales et des approches de gestion.

Sites Internet:

Références: