Nappe phréatique

Définition

Une nappe phréatique est une accumulation d'eau dans le sol qui est d'une profondeur relativement faible sous le niveau pédologique. Plus précisément, elle est une nappe d'eau souterraine aquifère, avec la différence que les aquifères peuvent également être à de plus grandes profondeurs.

Une nappe phréatique évolue constamment :

La nappe phréatique se forme et évolue par l'accumulation dans tous les espaces libres, en communication les uns avec les autres, des couches d'infiltrations au-dessus d'une couche imperméable qui arrête toute descente de l'eau plus en profondeur. Le niveau hydrostatique.

Explications

Une nappe phréatique est constituée d'eaux souterraines situées à faible profondeur, puisables, remplissant complètement les interstices d'un terrain poreux et perméable appelé l'aquifère.

Le niveau supérieur de cette nappe d'eau souterraine, atteint par l'eau, forme la surface libre qui est le niveau auquel se stabilise l'eau dans les puits atteignant la nappe.

Pour un étang d'eau souterraine, voir aussi un étang de nappe phréatique.

Processus et fonctionnement

À cause du phénomène de capillarité, de l'eau peut se trouver au-dessus de la surface libre définissant un niveau appelé surface de la nappe. Si au dessus de cette surface se trouve un terrain perméable, la nappe est dite libre et quand elle est trop alimentée, son niveau peut atteindre la surface du sol.

Autrement exprimé, elle est une nappe à surface libre, comprise dans un aquifère qui comporte une zone non saturée, une zone saturée et une zone de fluctuation. Il s'agit généralement la première nappe d'eau souterraine rencontrée depuis la surface.

L'eau souterraine peut s'infiltrer via les précipitations ou des eaux souterraines circulant dans l'aquifère. Dans les zones où les précipitations sont suffisantes, l'eau s'infiltre à travers les pores dans le sol, en passant par la zone non saturée.

Plus profondément, de l'eau remplit en plus des espaces interstitiels dans les sols, jusqu'à ce que la zone de saturation soit atteinte.

Dans les matériaux perméables ou poreux, tels que les sables et le substrat rocheux fracturé, la nappe phréatique constitue un plan relativement horizontal. En dessous de la nappe phréatique, dans les zones phréatiques, les unités perméables que les eaux souterraines remplissent sont appelées aquifères.

La capacité de l'aquifère pour stocker les eaux souterraines dépend de la porosité et la perméabilité de la roche ou le sol. Dans un sol qui est moins perméable, tels que des formations rocheuses étroites et anciennes, ou avec des dépôts lacustres, la nappe phréatique peut être plus difficile à définir.

Types de nappes

Il existe trois types de nappes phréatiques :

• nappe libre : quand son niveau supérieur peut varier sans être contraint par un substrat supérieur de sol imperméable. Le forage d'un puits sur ce type de couche n'influencera pas la nappe phréatique, qui ne variera que pour d'autres raisons.
• nappe confinée : l'eau sera sous pression et si un puits est foré, l'eau remonte à son niveau d'équilibre, qui sera celui où la pression de l'aquifère est égale à la pression atmosphérique. Si cet équilibre existe au-dessus du niveau du sol, c'est un puits artésien.
• nappe captive : nappe confinée, mais sans aucun contact avec l'extérieur et qui n'est pas rechargée depuis des temps très lointains, et qu'on appelle eau souterraine fossile.

Dans un système karstique, la zone phréatique est la partie située en dessous du niveau de l'eau (niveau d'eau karstique). Dans les roches sulfatées poreuses (gypse) ou carbonatées (chaux), les cavités (pores, crevasses, grottes) sont par conséquent remplies d'eau.

⭐ Les plantes qui restent en contact permanent avec la nappe phréatique sont dites phréatophiles.

Fluctuations de niveau

Les fluctuations à long terme concerne l'eau fossile qui est l'eau souterraine restée dans un aquifère depuis des millénaires. Ce phénomène se rencontre principalement dans les déserts.

L'eau fossile n'est pas renouvelable par les précipitations actuelles en raison de sa profondeur sous la surface, et toute extraction provoque un changement permanent dans la nappe phréatique dans ces régions.

En raison des fluctuations saisonnières liées aux conditions météorologiques des précipitations et des températures de surface, des changements à court et à moyen terme interviennent en raison des changements climatiques, ainsi que des changements à long terme du bilan hydrique dans une zone karstique.

Cela varie le niveau d'eau karstique et, à proprement parler, l'étendue de la zone phréatique. Dans le vrai sens du terme, seule la zone submergée de façon permanente est appelée phréatique.

Lits phréatiques d'eaux chaudes

Dans certains cas, il y a des nappes d'eau chaude, des eaux qui proviennent des couches souterraines de la Terre qui sont à une température plus élevée.

En raison de leur température, elles ont la capacité de dissoudre certains minéraux contenus dans la terre où elles se trouvent, et beaucoup d'entre-elles sont riches en différents composants minéraux et peuvent être utilisées dans des usages thérapeutiques tels que bains, inhalations, irrigation (voir hydrothérapie) pour chauffer des bâtiments.

On les trouve généralement le long des lignes de faille, car les eaux souterraines peuvent être introduites le long du plan de faille et devenir chaudes lorsqu'elles atteignent une certaine profondeur, puis monter en vapeur (qui peut se condenser lorsqu'elles atteignent la surface, formant un geyser) ou des sources chaudes.

Quelques aquifères dans le monde

En France, la nappe la plus étendue est celle de Beauce dont la superficie est de près de 9 000 km², dans six départements. Ses réserves sont estimées à environ 20 000 hectomètres cubes.

Toutefois, la plus grande nappe phréatique est celle de la plaine rhénane en Alsace, dont l'extension est faible, mais qui a des réserves estimées de 35 000 hectomètres cubes dans la seule partie alsacienne (France, Allemagne et Suisse).

La plus grande nappe phréatique des États-Unis est la nappe d'Ogallala, d'une superficie comparable à celle de la France, qui s'étend du Dakota du Sud au Texas.

En rapport avec "nappe phréatique"

• étang de nappe phréatique

  

  Un étang de nappe phréatique est creusé afin qu'il soit alimenté en eau directement dans la nappe phréatique.

• nappe alluviale

  

  La nappe alluviale est une nappe d'eau dont l'aquifère (nappe aquifère) est constitué par des alluvions et matériaux non consolidés déposés par des processus...

• nappe aquifère

  

  Une nappe aquifère définit une strate perméable de roche, de sable ou de gravier, porteuse d'eau douce et formant un réservoir d'eau souterraine occupant...

• nappe artésienne

  

  Pour nappe artésienne, se référer à nappe captive et nappe d'eau souterraine en plus des puits artésiens.