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Une recharge naturelle des nappes aquifères à préserver

Une bonne recharge naturelle des aquifères par les eaux de pluie contribue à la bonne alimentation des cultures. Changement climatique oblige, le niveau de ces nappes souterraines tend à diminuer. Explications et moyens d’améliorer l’infiltration de l’eau dans les sols.

La recharge des nappes se déroule en hiver quand l'évapotranspiration est minimale et que les plantes consomment peu d'eau.
© J. Marmuse

Une baisse de 10 à 25 % de la recharge des nappes d’eau souterraine sur l’ensemble du territoire français dans cinquante ans. Le projet Explore 2070 du ministère de l’Écologie qui s’était déroulé entre 2010 et 2012 avait conclu à cette tendance évolutive, en pointant certaines régions plus particulièrement à risque. « Deux zones seront plus sévèrement touchées : le bassin versant de la Loire avec une baisse de recharge comprise entre 25 et 30 % sur la moitié de sa superficie et surtout le Sud-Ouest avec des baisses comprises entre 30 et 50 %, voire davantage. » En cause : le changement climatique qui tend vers un réchauffement et un régime de pluviométrie modifié.

Depuis cette étude qui avait repris les scénarios du quatrième rapport du GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat), un cinquième rapport d’évaluation est paru. « Ce rapport fait apparaître une intensité du changement climatique moins forte, informe Florence Habets, directrice de recherches au CNRS spécialisée en hydrométéorologie. Si l’on fait une moyenne des 14 projections climatiques considérées dans le rapport, la baisse de recharge des nappes serait de 7 % à l’horizon 2070, avec un écart type de plus ou moins 12. » Les scénarios climatiques diffèrent sur l’importance des résultats mais la tendance est là, la recharge des nappes se fera de plus en plus difficilement.

Une grande variation des nappes entre années

« Il existe peu de situations où il y a des mesures directes sur un temps suffisamment long — plusieurs dizaines d’années — de l’évolution du niveau des nappes aquifères. Il est difficile d’établir que ce niveau baisse déjà, reconnaît Florence Habets. Tout juste voyons-nous une grande variation de niveau interannuel sur les nappes importantes telles que celle de Beauce. Il y a des périodes longues de plusieurs années avec de basses eaux et d’autres avec de hautes eaux. » Du fait de la grande taille de la nappe de Beauce, la cyclicité de son niveau est pluriannuelle. Chez les nappes aquifères de plus petite taille, elle est annuelle.

L’évolution du niveau des nappes d’eau peut être mise en relation avec le débit des cours d’eau – leur tendance est à la baisse – ou, encore mieux, avec la quantité d’eau drainée dans le sol. Cette donnée est au moins mesurée par l’Inra depuis le début des années 70 dans un sol crayeux de la région de Chalons-en-Champagne avec douze cases lysimètriques (dispositif de Fagnières) qui recueillent des lixiviats à 2 m de profondeur pour la plupart d’entre elles. « On remarque l’importance d’une baisse temporelle du drainage de 2,35 mm/an et donc de la recharge potentielle de la nappe phréatique », note Nicolas Beaudoin, chercheur à l’Inra AgroImpact à Laon. Plus concrètement, en situation de sol nu, la quantité d’eau drainée est passée d’un peu plus de 300 mm/an jusqu’à 2 m de profondeur en 1974 à un peu plus de 200 mm/an en 2014, soit une diminution de 33 % en quarante ans (voir courbe). Cette donnée ne rend compte que d’une situation locale, celle de la Champagne crayeuse.

Une durée de recharge des nappes qui se raccourcit

Toute la France est touchée par le changement climatique qui se traduit par une hausse des températures et donc de l’évapotranspiration (ETP), une des composantes de la présence d’eau dans le sol et dans les nappes. Mais la composante principale demeure les précipitations. Comment celles-ci évoluent-elles et en quoi cela va peser sur le niveau des aquifères souterrains ? La recharge des nappes se déroule en majeure partie pendant la période hivernale, quand l’évapotranspiration est minimale et les précipitations généralement élevées. Les pluies sont donc plus « efficaces » à cette période.

« Les scénarios des évolutions futures du climat montrent qu’il y aura moins de pluie partout en été en France mais qu’en revanche, il y aura plus de pluie en hiver au moins dans le nord du pays, informe Florence Habets. Avec une telle évolution, on pourrait s’attendre à une meilleure recharge hivernale des nappes. Or, nous remarquons des périodes plus longues de sécheresse en été et en automne avec comme conséquence, une durée de recharge des nappes plus courte. Cela ne se vérifie pas tous les ans. Le niveau des recharges des nappes varie du simple au double en hiver. Nous voyons aussi arriver une évaporation importante plus tôt en saison avec l’augmentation des températures. » Un constat à considérer pour la gestion de la ressource en eau en France.

Les pluies efficaces baissent dans le Sud

Selon Météo France, les pluies efficaces diminuent significativement sur la période 1958-2008 dans toute la moitié sud de la France. Dans la moitié nord, l’évolution est moins nette et ces pluies ont tendance à augmenter dans les Hauts-de-France, la Seine-Maritime, l’ouest de la Bretagne… Ces pluies efficaces correspondent à la part des précipitations rejoignant le sol et participant à l’alimentation des nappes d’eau souterraines et aussi aux écoulements. Elles correspondent à environ 40 % du volume des précipitations, les 60 % restants retournant à l’atmosphère par évapotranspiration. Tout comme les précipitations totales, les pluies efficaces sont très variables d’une année sur l’autre.

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