Contrairement aux cours d’eau qui s’écoulent librement, les nappes d’eau souterraine sont contenues sous le sol, dans des formations géologiques plus ou moins profondes dont la nature, et notamment la porosité, va conditionner les caractéristiques hydrodynamiques.
Le sous-sol est constitué de formations géologiques de natures différentes (alluvions, calcaires, sables, grès, granites, schistes, etc.). Les pluies s’infiltrent dans ces formations perméables jusqu’à ce qu’un niveau imperméable empêche leur migration plus en profondeur. Elles remplissent alors tous les interstices de la roche, soit dans les pores entre les grains de sable, soit dans les fissures de calcaire ou de granite, formant une nappe d’eau pouvant s’étendre sur plusieurs centaines de km². Les formations géologiques contenant les nappes sont appelées aquifères. On distingue deux grands types de nappe et d’aquifère : les libres et les captifs.
Les nappes directement alimentées par les eaux de pluie, sont dites nappes libres, plus couramment appelées « nappes phréatiques ». Leur niveau fluctue librement en fonction de leur recharge par les pluies. Les aquifères libres sont constitués d’une « zone saturée » en eau, c’est la nappe, et d’une « zone non saturée », au-dessus de la nappe, où l’ensemble des pores, ou des fissures, n’est pas totalement rempli d’eau. Les temps d’infiltrations des pluies à travers la « zone non saturée » varient, selon sa perméabilité, de quelques heures, à plusieurs dizaines d’années avant d’atteindre ces nappes.
Les nappes captives sont isolées de la surface du sol par des formations imperméables, et sont, de ce fait, très peu vulnérables. Elles sont alimentées, non pas directement par les pluies, mais latéralement par les zones, parfois très éloignées, où elles sont libres. Les pluies mettent des centaines voire des milliers d’années avant de les atteindre.
Le référentiel hydrogéologique distingue 1 600 aquifères, ou entités hydrogéologiques, qui peuvent être regroupés en fonction de leur lithologie, en 176 entités, en France métropolitaine.
Parallèlement, dans le cadre de la directive-cadre sur l’eau (DCE), 646 masses d’eau souterraine ont été délimitées lors du dernier état des lieux : 599 en métropole et 47 dans les DOM. Ces entités de référence regroupent le plus souvent plusieurs aquifères libres et/ou captifs, et ce, sur différents niveaux de profondeur.
Au cours des temps géologiques, les aquifères perméables se sont empilés dans les grands bassins sédimentaires, séparés par des formations imperméables. Ainsi, dans le bassin Aquitain, jusqu’à 10 masses d’eau souterraines différentes (DCE), sont superposées. Les plus profondes ne sont pas exploitées et sont, dans tous les cas, impropres à la consommation (température de l’eau élevée, minéralisation très importante, éléments naturels indésirables…).
Voir aussi
- Eau > Mise en œuvre de la DCE et politique locale de l’eau, rubrique L'essentiel sur > Environnement > Milieux > Eau > Mise en œuvre de la DCE et politique locale de l'eau > DCE - Les masses d’eau superficielles et souterraines
- Portail national d'accès aux données sur les eaux souterraines, rubrique À propos d’ADES > Référentiels des eaux souterraines > Référentiel hydrogéologique.
- Site SAGASCIENCE, dossier scientifique du CNRS : l’Eau, rubrique "Cycle de l'eau et réservoirs" > Le comportement des réservoirs d’eau douce > Les eaux souterraines.
Mis à jour le 1/12/2015