Les eaux souterraines: fonctionnement des aquifères de socle

 

Les aquifères de socle sont des nappes superficielles reposant sur un socle géologique peu perméable (granite, schiste). Ils constituent un type de réservoir de petites dimensions aux capacités modestes mais appréciables pour les petites collectivités et les agriculteurs. Il n’existe pas à l’échelle du massif armoricain de grands aquifères mais une mosaïque de petits systèmes imbriqués, indépendants les uns des autres.

 

 

La littérature scientifique a permis de mettre en évidence les différents intérêts de ces hydro-systèmes. Dans les bassins versants reposant sur un socle géologique peu perméable, les nappes superficielles jouent un rôle prépondérant sur la genèse des débits à la rivière : la remontée de nappe implique un ruissellement sur surface saturée. Le bilan hydrologique du bassin versant est aussi marqué par l’importance de  flux d’eau de la nappe vers la rivière, y compris en période de crue (Molénat et al., 1999). Les caractéristiques physico-chimiques de ces aquifères conditionnent le transport des solutés (par exemple les nitrates) vers la rivière (Martin et al., 2006).

MODÉLISATION EXPÉRIMENTALE DU TRANSPORT DE SOLUTÉS

 

Le milieu poreux est constitué de billes de verre translucides. L’injection d’un colorant permet la visualisation de l’écoulement et notamment de mettre en évidence la relation nappe-rivière.

 

 

 

 

Martin C, Molénat J, Gascuel-Odoux C, Vouillamoz JM, Robain H, Ruiz L, et al. Modelling the effect of physical and chemical characteristics of shallow aquifers on water and nitrate transport in small agricultural catchments. J Hydrology 2006; 326:25-42

 

Image-phosphorePhosphore

phosphateLa chimie du phosphore dans l’eau est simple. Sa forme stable, est la forme ionique la plus oxydée PO4³- ‘( 1 atome de phosphore pour 4 atomes d’oxygène), qui présente une très grande affinité avec les cations du complexe argilo humique du sol, du sédiment.

image_module4Bassin Versant

Le bassin versant est aujourd’hui l’entité de réflexion, d’action et de gestion de la qualité des eaux de surface. Le bassin versant topographique est l’ensemble des terrains qui verse vers une même vallée. L’ensemble des eaux tombant sur cet espace est récolté via un réseau superficiel et souterrain pour alimenter un même cours d’eau.

image_qualite Qualité

La composition chimique des eaux superficielles est fortement dépendante des caractéristiques naturelles et de la pression humaine du bassin versant drainé par le cours d’eau que l’on étudie. On parle de Signature du bassin versant.

image_fluxFlux

Le flux est la quantité d’un élément transporté par un écoulement d’eau, pendant un temps donné. Il correspond au produit d’une concentration (dans l’eau) par un débit. On étudie généralement les flux de nitrates ou de phosphore véhiculés sur un cycle annuel, par un cours d’eau. Nous avons ainsi un résultat exprimé en tonnes d’azote ou de phosphore par an.

Nappe-Rivière

Les eaux souterraines et le fonctionnement des aquifères de socle : les aquifères de socle sont des nappes superficielles reposant sur un socle géologique peu perméable (granite, schiste). Ils constituent un type de réservoir de petites dimensions aux capacités modestes mais appréciables pour les petites collectivités et les agriculteurs.

image_nitrate3Nitrates

nitrateLe nitrate est l’élément emblématique de la problématique qualité de l’eau dans les régions agricoles du grand ouest. La source des nitrates est dans plus de 95% des cas le lessivage des sols arables. C’est bien notre mode d’exploitation des terres qui a été responsable de l’augmentation des concentrations.