Nappe d'eau souterraine/Bilan hydrologique

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décortication du bilan hydrologique d'une nappe

Un cycle de l'eau a l'échelle d'un bassin versant, vue en coupe transversale.

Un cycle de l'eau a l'échelle planétaire. Les chiffres sont différents de ceux du cours - ces valeurs varient facilement d'une source a une autre.

Le bilan hydrologique d'une nappe est le bilan des eaux qui alimentent la nappe, des eaux qui la quittent et de la variation totale du volume de cette dernière. S'il est évident qu'une nappe est alimentée - par exemple par la pluie - et qu'elle perde de l'eau par pompage ou au niveau des sources, il est moins évident d'imaginer les variations du volume d'une nappe. La surexploitation des nappes est un exemple frappant des variations du volume dans le temps : si l’on exploite de manière intensive sur plusieurs années une nappe, son volume finira par être réduit de manière permanente. Un autre bon exemple est celui de la variation saisonnière des nappes phréatiques : en été du fait de la forte consommation d'eau et de la faible pluviosité le volume des nappes est abaissé par rapport à son niveau hivernal.

Les volumes

L'eau souterraine représente 1% des eaux planétaires soit environ 13 millions de km³. L'eau souterraine de manière générale est assez inerte au sein du cycle hydrologique qui comprend les océans, les précipitations, les diverses eaux douces continentales, les différents types de glaciers, l'évapotranspiration. Plus important est la représentation du volume terrestre d'eau souterraine exploitable, d'un point de vue technique et d'un point de vue durable - mais un tel calcul est peu envisageable a l'échelle planétaire.

À l'échelle planétaire, les volumes d'eaux souterraines sont difficiles à mesurer du fait des incertitudes sur la géométrie des aquifères, leur porosité et la piézométrie des nappes. Comparés aux volumes des lacs, rivières et glaciers, le volume mondial des nappes est probablement le plus dur a calculer, et encore plus dur est le calcul de l'eau participant instantanément ou pas au cycle hydrologique annuel.

Les flux

Recharges

La recharge des eaux souterraines à l'échelle planétaire est souvent considérée comme nulle, pour la raison que l'eau qui s'infiltre rejoindra, après une période courte ou longue, les eaux de surface. Autrement dit la recharge des eaux souterraines en un point donné n'est probablement pas nulle, mais à l'échelle du bassin versant continental cette eau infiltrée ressortira sous la forme d'un écoulement de surface ce qui revient à une nullité du bilan. Pour cette raison, dans les bilans hydrologiques planétaires, l'infiltration n’est pas comptée et seul le ruissellement est mentionné.

Vidanges

Pour les mêmes raisons qui ont été mentionnées au paragraphe concernant la recharge dans le bilan hydrologique mondial, la vidange des nappes vers les rivières (via les sources, les nappes d'accompagnement ou autre) n’est pas comptée dans les bilans à l'échelle planétaire. Toutefois les nappes ne se vidangent pas uniquement vers les rivières : à l'interface eau douce/eau salée, les nappes perdent environ 2200 km³.an⁻¹ qui alimentent les océans.

Prélèvements

Environ 3000 km³.an⁻¹ sont soustraits pour l'homme et ses activités, irrigation non comprise. Cette dernière représente environ 2000 km³.an⁻¹ et devrait être doublée pour nourrir les mals-nourris de la planète.