L'eau souterraine est l'une de nos ressources les plus précieuses, même si vous ne la verrez probablement jamais ou même ne réaliserez jamais qu'elle est là. Les eaux souterraines peuvent apparaître sous diverses formes et l'une d'elles se trouve dans les aquifères. En fait, il y a une immense quantité d'eau dans les aquifères sous la surface de la Terre. Il se peut qu'il y ait plus de cent fois plus d'eau dans le sous-sol que dans toutes les rivières et tous les lacs du monde. Mais pour que ces aquifères se forment, des conditions particulières doivent être remplies.
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Qu'est-ce qu'un aquifère
Selon son origine étymologique, aquifère Il vient du latin "aqua" qui signifie "eau" et "fero" qui signifie littéralement "je porte", donc en latin cela signifie littéralement "je porte de l'eau". En termes géologiques, un aquifère est un formation géologique souterraine qui abrite de l'eau. Les aquifères permettent à l'eau de traverser les fissures et les crevasses des roches à un point tel que l'eau peut parfois atteindre la surface de la terre et d'autres plans d'eau de surface.
Dans les aquifères, plusieurs zones clés sont différenciées : la nappe phréatique, la zone de saturation et la couche imperméable. La nappe phréatique est le niveau où se trouve l'eau et correspond au secteur supérieur. La zone de saturation est l'espace où se trouvent les pores des roches qui peuvent être inondés lorsque la nappe phréatique monte. Enfin, il y a la couche imperméable, qui est la couche de roches qui permet à l'eau de s'accumuler et de se déplacer horizontalement et verticalement. Entre la nappe phréatique et la surface, il peut y avoir une autre zone appelée zone d'aération.
Comment se forme un aquifère
Les eaux souterraines sont une autre partie de la cycle de l'eau. Une partie des précipitations s'infiltre dans le sous-sol et descend jusqu'à atteindre le matériau rocheux en dessous. Le matériau rocheux peut être plus ou moins perméable; s'il est perméable, il laissera passer l'eau, mais s'il est imperméable, l'écoulement de l'eau sera interrompu et il s'accumulera.
Deux facteurs importants interviennent dans la formation d'eaux souterraines et d'aquifères:
- La gravité: la gravité attire l'eau vers le centre de la Terre, de sorte que l'eau qui tombe à la surface essaiera de s'infiltrer dans le sol.
- La lithologie : la roche sous la surface de la Terre influence la formation des aquifères. Si tout le substrat rocheux est constitué de matériaux denses, même la gravité ne peut pas faire fuir l'eau. Le substratum rocheux contient également des quantités variables d'espaces vides où les eaux souterraines s'accumulent et peuvent également se briser en créant plus d'espaces. D'autre part, lorsque le substrat rocheux est calcaire, l'eau dissout la roche, ce qui entraîne de grandes cavités qui se remplissent d'eau.
Quelle que soit l'intensité de la force de gravité, elle ne peut pas entraîner toute l'eau vers le bas. Dans les profondeurs de la croûte terrestre se trouvent des matériaux tels que le granit ou les argiles qui empêchent l'eau de les traverser. Dans de nombreux cas, ces couches sont situées sous d'autres qui laissent passer l'eau et agissent donc comme une couche de confinement pour les eaux souterraines. Comme il est plus difficile pour l'eau d'aller en profondeur, elle a tendance à s'accumuler dans les couches poreuses et à s'écouler lentement dans une direction plus horizontale (parallèle aux couches rocheuses) vers la surface.
Les précipitations finissent par recharger l'aquifère. Cependant, le taux de recharge n'est pas le même pour tous les aquifères, et cela doit être pris en compte lors du puisage de l'eau d'un puits. Pomper trop d'eau en peu de temps peut provoquer son épuisement si, en plus, les précipitations ne rechargent pas suffisamment l'aquifère.
Types d'aquifères
Les aquifères peuvent être classés de différentes manières selon les caractéristiques.
Structure
Selon sa structure, trois types de aquifères : libres, confinés et semi-confinés. Les aquifères libres sont ceux dans lesquels il existe une nappe phréatique, c'est-à-dire un niveau auquel l'eau se trouve dans le sous-sol. Ce niveau est déterminé par l'endroit où se trouve la couche imperméable dans le sous-sol et où se trouve la surface de la terre. Dans certains cas, la nappe phréatique peut atteindre la surface et créer ensuite des sources, des zones humides, des ruisseaux ou d'autres plans d'eau.
D'autre part, les aquifères captifs sont ceux dans lesquels les eaux souterraines sont stockées sous pression en raison de l'existence de plusieurs couches de roches imperméables. Parfois, les couches rocheuses se plient ou s'inclinent à l'intérieur de la croûte terrestre, ce qui peut entraîner la présence d'une couche rocheuse moins poreuse au-dessus et en dessous de la couche poreuse, confinant l'eau à l'intérieur. Dans ce cas, les roches entourant l'aquifère limitent la pression sur la roche poreuse et son eau. Dans ces aquifères, la pression, appelée pression artésienne, est supérieure à la pression atmosphérique. Par conséquent, si un puits est foré dans cet aquifère « pressurisé », la pression interne pourrait être suffisante (selon la capacité de la roche à transporter l'eau) pour pousser l'eau dans le puits et à la surface.
Enfin, dans les aquifères semi-confinés, la perméabilité est intermédiaire mais la pression est égale à l'atmosphérique.
Porosité
Selon leur porosité, ils peuvent être classés en aquifères poreux et aquifères fissuraux. Les aquifères poreux ont de nombreux pores interconnectés où l'eau s'accumule. Elles sont peu perméables et dans cette catégorie on trouve des formations alluviales d'argile ou de gravier. Les aquifères fissuraux se caractérisent par l'existence de fissures dans la roche, qui sont également interconnectées mais permettent un meilleur passage de l'eau. Ce sont les aquifères les plus connus et par exemple ceux qui se trouvent dans les zones karstiques.
Lithologie
Ils peuvent également être classés en fonction de leur lithologie ou du type de roche sur laquelle il s'est formé, mais dans ce cas, il peut exister des centaines de types d'aquifères. Ils peuvent s'installer, par exemple, sur des roches calcaires (paysage karstique), des grès ou des pierres volcaniques.
Comportement de l'eau
Selon le comportement de l'eau, on peut les différencier en quatre types : aquifères, aquitards, aquiccludes et aquifuges. Les aquifères peuvent être considérés comme des réservoirs et des transmetteurs d'eaux souterraines. Les aquitards sont de bons réservoirs, mais de mauvais émetteurs, les aquiccludes ne sont que des émetteurs, et les aquifuges ne permettent pas le stockage ou la transmission d'eau.
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