Eaux souterraines : Eaux nées de l'infiltration des eaux de pluie ou des eaux courantes dans les roches poreuses et perméables (sable, craie, basalte, etc.). À une certaine profondeur, les forces de rétention l'emportent sur la gravité. Il se forme alors des accumulations d'eaux souterraines, appelées aquifères. Nappes aquifères libres L'infiltration en profondeur des eaux superficielles donne naissance à une nappe aquifère si les eaux rencontrent une couche imperméable susceptible de limiter leur progression vers le bas. Cette nappe aquifère est dite libre si aucun niveau imperméable ne limite sa partie supérieure ; dans ce cas, la partie supérieure de la nappe correspond à une zone aérée où l'eau peut circuler librement vers le haut ou vers le bas en fonction de l'alimentation de la nappe et donc du régime des précipitations atmosphériques. Le niveau supérieur de la nappe, appelé niveau phréatique, est variable selon les saisons. Il s'élève en période humide (hiver et printemps) et s'abaisse en période sèche (été et automne). Ce phénomène de variation du niveau phréatique s'observe à l'intérieur d'un puits, mais un deuxième facteur intervient à ce moment : la consommation et donc l'importance volumétrique du pompage au niveau du puits. En effet, la progression de l'eau à l'intérieur de la roche hôte est très lente et, lors d'une consommation intensive, le puits peut s'assécher, même si les réserves de la nappe sont encore importantes. Si la consommation est supérieure au volume de la nappe, celle-ci finit par s'assécher totalement ; ce phénomène est fréquent dans les régions qui subissent de longues saisons sèches. On remédie à cela en forant des puits de grande profondeur, qui rencontrent des nappes d'un volume plus important et moins dépendant de l'alimentation saisonnière. Parfois, le niveau supérieur des nappes libres atteint la surface topographique, notamment dans les secteurs bas, lesquels peuvent devenir marécageux. Dans les autres régions, le débordement des nappes phréatiques donne naissance à des sources qui peuvent se situer vers le sommet ou vers la base de la nappe. Selon leur position, ces sources se caractérisent par leur débit et leur régime : une source intermittente est située dans la zone de variation du niveau phréatique et donc dans la partie supérieure de la nappe ; une source pérenne est alimentée par un niveau inférieur de la nappe. La qualité des eaux dépend de la profondeur de la nappe et de la nature des terrains traversés. Nappes captives et puits artésiens Contrairement à la nappe libre, la nappe aquifère captive suppose un niveau d'arrêt de la progression des eaux dans le terrain hôte, à la fois vers le bas et vers le haut, ce qui suppose l'existence de deux couches de terrain imperméables de part et d'autre d'une couche poreuse et perméable. En général, il s'agit d'une structure géologique plissée, avec un synclinal au fond duquel s'accumule l'eau venant des flancs ; l'eau est mise sous pression, ce qui donne naissance à une nappe artésienne. Son exploitation peut se faire par puits artésien d'où l'eau jaillit sous pression. Le puits artésien de Grenelle, à Paris, a été foré entre 1833 et 1841 ; il a atteint la nappe captive des sables verts albiens, à la profondeur de 547 m, et il a alimenté la capitale en fournissant 3 400 m3 d'eau par jour ; ces eaux jaillissaient à 42 m de hauteur, à une température de 28 oC. L'origine de cette nappe tient à la forme de cuvette du Bassin parisien, à la nature poreuse des sables et à la présence de couches imperméables de part et d'autre des sables ; son alimentation s'effectue sur la bordure est du Bassin parisien au niveau de la Champagne crayeuse, où les sables albiens arrivent à l'affleurement. Les nappes captives en région montagneuse peuvent, comme les nappes libres, donner naissance à des sources qui seront généralement pérennes et parfois sous pression. Rôle géologique des eaux souterraines Les eaux souterraines ont un rôle érosif important dans les zones calcaires et sur les roches susceptibles de se dissoudre facilement (roches salines). En pays calcaire, les eaux s'infiltrent par les fissures et provoquent peu à peu la dissolution du carbonate de calcium, agrandissant ainsi les fissures et donnant naissance à des gouffres (gouffre de Padirac) ou à des avens (aven Armand). En même temps, le réseau hydrographique peut devenir entièrement souterrain, et il est fréquent d'observer la disparition de rivières importantes, qui réapparaissent à l'air libre lorsqu'une couche imperméable freine leur progression vers le bas. Ainsi, la rivière souterraine du gouffre de Padirac, qui circule à une profondeur de 100 m sous le causse de Gramat, réapparaît à l'air libre à une distance de 11 km, au cirque de Montvalent. En Provence, la résurgence de la Sorgue à Fontaine-de-Vaucluse constitue un haut lieu du tourisme ; l'alimentation de cette résurgence s'effectue à partir de la surface calcaire très fissurée des monts du Vaucluse sur laquelle on compte plus de deux cents gouffres dont certains peuvent atteindre 400 m de profondeur. Ce sont ces gouffres qui, absorbant les eaux de pluie, après un long trajet souterrain, alimentent cette célèbre résurgence dont le débit varie de façon importante selon les saisons. Voir aussi : phréatique (nappe)

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