Géographie physique

Bien que cela puisse paraître surprenant, l’eau sous terre est monnaie courante. Habituellement, les eaux souterraines se déplacent lentement et silencieusement sous la surface, mais à certains endroits, elles remontent à la surface au niveau des sources. Les produits de l’érosion et des dépôts par les eaux souterraines ont été décrits dans le chapitre sur l’érosion et les dépôts. Les eaux souterraines sont le plus grand réservoir d’eau douce liquide sur Terre et se trouvent dans les aquifères, les roches poreuses et les sédiments avec de l’eau entre les deux. L’eau est attirée par les particules du sol et l’action capillaire, qui décrit comment l’eau se déplace à travers un milieu poreux, déplace l’eau du sol humide vers des zones sèches.

Les aquifères se trouvent à différentes profondeurs. Certains sont juste sous la surface et d’autres se trouvent beaucoup plus profondément sous la surface terrestre. Une région peut avoir plus d’un aquifère en dessous et même la plupart des déserts sont au-dessus des aquifères. La région source d’un aquifère sous un désert est probablement éloignée de l’endroit où se trouve l’aquifère; par exemple, il peut se trouver dans une zone de montagne.

La quantité d’eau disponible pour pénétrer dans les eaux souterraines d’une région est influencée par le climat local, la pente du terrain, le type de roche trouvé à la surface, la couverture végétale, l’utilisation des terres dans la région et la rétention d’eau, qui est la quantité d’eau qui reste dans le sol. Plus d’eau pénètre dans le sol où il y a beaucoup de pluie, des terres plates, des roches poreuses, des sols exposés et où l’eau ne remplit pas déjà le sol et la roche.

Le temps de séjour de l’eau dans un aquifère souterrain peut aller de quelques minutes à des milliers d’années. Les eaux souterraines sont souvent appelées « eau fossile » car elles sont restées si longtemps dans le sol, souvent depuis la fin des périodes glaciaires.
Caractéristiques d’un aquifère

Pour être un bon aquifère, il doit avoir un bon:

• porosité: petits espaces entre les grains
• perméabilité: connexions entre les pores
• recharge naturelle par précipitation

L’Agence de protection de l’environnement (EPA) a une animation pour aider les gens à mieux comprendre les aquifères. Les gouttelettes d’eau se trouvent dans les pores entre les grains de sédiments, ce qui est la porosité. Lorsque l’eau peut voyager entre les minerais, c’est la perméabilité. Pour atteindre un aquifère, l’eau de surface s’infiltre vers le bas dans le sol par de minuscules espaces ou pores dans la roche. L’eau descend à travers la roche perméable jusqu’à ce qu’elle atteigne une couche qui n’a pas de pores; cette roche est imperméable. Cette couche de roche imperméable forme la base de l’aquifère. La surface supérieure où les eaux souterraines atteignent est la nappe phréatique.

La Nappe phréatique

Pour qu’une nappe phréatique contienne la même quantité d’eau, la quantité de recharge doit être égale à la quantité de décharge. Quelles sont les sources probables de recharge ? Quelles sont les sources probables de décharge?Dans les régions humides, les cours d’eau sont alimentés par les eaux souterraines; la surface du cours d’eau est le sommet de la nappe phréatique. Dans les régions sèches, l’eau s’infiltre du ruisseau dans l’aquifère. Ces cours d’eau sont souvent secs une grande partie de l’année. L’eau quitte un réservoir d’eau souterraine dans des ruisseaux ou des sources. Les gens prennent aussi l’eau des aquifères.Qu’arrive-t-il à la nappe phréatique lorsqu’il y a beaucoup de précipitations? Que se passe-t-il en cas de sécheresse? Bien que les niveaux des eaux souterraines n’augmentent pas et ne baissent pas aussi rapidement qu’à la surface, avec le temps, la nappe phréatique s’élèvera pendant les périodes humides et diminuera pendant les sécheresses.

Cliquez ici pour voir une autre animation EPA sur la nappe phréatique.L’un des types d’aquifères les plus intéressants, mais extrêmement atypiques, se trouve en Floride. Bien que les aquifères soient très rarement des rivières souterraines, en Floride, l’eau a dissous le calcaire de sorte que les cours d’eau voyagent sous terre et hors sol.

Utilisation des eaux souterraines

Les eaux souterraines sont une source d’eau extrêmement importante pour les personnes. Les eaux souterraines sont une ressource renouvelable et leur utilisation est durable lorsque l’eau pompée de l’aquifère est réapprovisionnée. Il est important pour quiconque a l’intention de creuser un puits de savoir à quelle profondeur se trouve la nappe phréatique sous la surface. Parce que les eaux souterraines impliquent une interaction entre la Terre et l’eau, l’étude des eaux souterraines est appelée hydrogéologie.Certains aquifères sont surutilisés; les gens pompent plus d’eau qu’elle n’est remplacée. Au fur et à mesure que l’eau est pompée, la nappe phréatique tombe lentement, ce qui nécessite de creuser des puits plus profonds, ce qui demande plus d’argent et d’énergie. Les puits peuvent être complètement secs s’ils ne sont pas assez profonds pour atteindre la nappe phréatique abaissée.L’aquifère d’Ogallala fournit environ un tiers de l’eau d’irrigation aux États-Unis. L’aquifère se trouve de 30 à 100 mètres de profondeur sur environ 440 000 kilomètres carrés! L’eau de l’aquifère provient principalement de la dernière période glaciaire. L’aquifère d’Ogallala est largement utilisé par les populations pour les besoins municipaux et agricoles. Environ huit fois plus d’eau est prélevée dans l’aquifère d’Ogallala chaque année que ce qui est réapprovisionné. Une grande partie de l’eau est utilisée pour l’irrigation des cultures dans la corbeille à pain des plaines centrales. À l’heure actuelle, la santé à long terme de ce vaste aquifère est très préoccupante, car il est exploité et utilisé à un rythme plus rapide que sa reconstitution par des processus naturels. Cela pourrait avoir d’énormes implications en ce qui concerne la production alimentaire dans le pays si cette source d’eau critique est épuisée. Aux taux d’utilisation actuels, 70% de l’aquifère pourrait disparaître d’ici 2050.

Cliquez ici pour en savoir plus.La surutilisation et l’abaissement des nappes phréatiques des aquifères pourraient également avoir d’autres impacts. L’abaissement de la nappe phréatique peut faire couler la surface du sol. Des affaissements peuvent se produire sous les maisons et autres structures. Lorsque les aquifères côtiers sont surexploités, l’eau salée de l’océan peut pénétrer dans l’aquifère, contaminant l’aquifère et le rendant moins utile pour la consommation d’eau et l’irrigation. L’incursion en eau salée est un problème dans les régions côtières développées, comme à Hawaï.

Sources

Les eaux souterraines rencontrent la surface dans un ruisseau, comme indiqué ci-dessous, ou une source. Un ressort peut être constant ou ne s’écouler qu’à certaines périodes de l’année. Les villes de nombreux endroits dépendent de l’eau des sources. Les sources peuvent être une source d’eau extrêmement importante dans les endroits où l’eau de surface est rare.

Puits

Un puits est créé en creusant ou en forant pour atteindre les eaux souterraines. Lorsque la nappe phréatique est proche de la surface, les puits sont une méthode pratique pour extraire l’eau. Lorsque la nappe phréatique est loin sous la surface, un équipement spécialisé doit être utilisé pour creuser un puits. La plupart des puits utilisent des pompes motorisées pour amener l’eau à la surface, mais certains exigent encore que les gens utilisent un seau pour aspirer l’eau.

Enfin, il est également important de comprendre comment l’eau est nettoyée, filtrée et livrée à notre domicile et à notre travail. Pour beaucoup d’entre nous, nous ne savons pas d’où vient notre eau et nous la tenons pour acquise. Cela conduit souvent à une utilisation inutile de l’eau de nos pelouses, douches et autres appareils. Encore une fois, cliquez ici pour en savoir plus de l’EPA sur le traitement de l’eau avant de nous joindre.