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Effondrement d'un volcan bouclier dans la baie de Taiohae (Ile de Nuku Hiva, archipel des Marquises, Polynésie Française, 2005). © BRGM - Denis Moiriat

Bilan des connaissances sur le volcanisme et l’hydrogéologie des points chauds en Polynésie française

09.10.2017
Le projet VAITEA vise à doter la Polynésie française d’outils de gestion et d’exploitation des ressources en eaux souterraines performants de façon à faire face aux défis actuels (augmentation des besoins en lien avec le développement démographique et touristique, distribution d’une eau de qualité au plus grand nombre, sécurisation de l’approvisionnement en période de sécheresse, risques de pollution et d’intrusion du biseau salé,…) et futurs (possible évolution des conditions d’accès aux ressources en raison du changement climatique).

Coupe schématique de la Terre depuis la surface jusqu’à son noyau. © Académie de Dijon

Coupe schématique de la Terre depuis la surface jusqu’à son noyau. © Académie de Dijon

Contexte

Un bilan des connaissances sur le volcanisme et l’hydrogéologie des points chauds a été réalisé dans le cadre du premier volet de ce programme.
La création des cinq archipels polynésiens est liée au fonctionnement de plusieurs points chauds. Les 118 îles qui forment actuellement la Polynésie française correspondent à la partie émergée de monts sous-marins mis en place lors des 20 derniers millions d’années.

Les conditions différentielles de subsidence, d’érosion et les éventuels mouvements tectoniques sont à l’origine de la variété des paysages rencontrés, depuis le volcan bouclier jusqu’à l’atoll corallien.

Objectifs

Le bilan réalisé avait pour objectifs de préciser les spécificités de l’hydrogéologie en domaine de points chauds et de faire un inventaire des techniques de prospection et d’exploitation des ressources en eau utilisables dans ce type de contexte.

De façon préalable, quelques rappels concernant la géodynamique terrestre ont été effectués ; le volcanisme de points chauds ayant pour origine les phénomènes de convection qui siègent dans le manteau inférieur.

Sur la base des informations présentées dans ce bilan et des données hydrogéologiques qui seront collectées dans un second temps sur une sélection d’îles (Tahiti, Moorea, Maiao, Huahine, Raiatea, Tahaa, Ua Pou et Makatea), une typologie des aquifères polynésiens sera établie à terme.

Résultats obtenus

Les îles volcaniques issues de points chauds, telles que La Réunion, Hawaï, Madère ou les îles de Polynésie se caractérisent par un volcanisme peu différencié où les formations basaltiques prédominent.

Le potentiel aquifère de ces îles est dépendant de l’âge des formations qui les constituent, les plus récentes présentant souvent de bien meilleures capacités que celles qui ont été longuement affectées par l’altération.

De façon générale, trois types d’aquifères peuvent y être distingués : un aquifère basal et des aquifères se caractérisant par des niveaux piézométriques plus élevés, les aquifères compartimentés entre les dykes et les aquifères perchés.

La littérature fait état de plusieurs modèles hydrogéologiques conceptuels. Le modèle « Hawaïen » définit une nappe de base quasi déconnectée des nappes compartimentées ou perchées alors que le modèle « Canarien » décrit un aquifère continu de la partie basale jusqu’au centre de l’île.

Les derniers travaux montrent que plusieurs types de fonctionnement peuvent coexister au sein d’une même île.

Sur l’île de Tahiti, on suppose une quasi déconnexion entre les aquifères perchés et l’aquifère basal toutefois cette hypothèse reste à valider. Les investigations prévues dans le cadre du projet VAITEA devraient permettre d’identifier le mode de fonctionnement d’une autre île haute, d’une île mixte et d’un atoll.

En matière de prospection, le recours à une approche mêlant reconnaissances de terrain, hydrogéochimie, analyses isotopiques, bilan hydrologique, méthodes géophysiques et tests de pompage peut garantir une bonne caractérisation des milieux.

En ce qui concerne les procédés de captage, toute méthode permettant de limiter le rabattement et la remontée de la limite eau salée/eau douce doit être privilégiée lorsque l’on souhaite exploiter l’aquifère basal. Les galeries horizontales sont, quant à elles, bien adaptées au captage des aquifères perchés bien que leur mise en place soit délicate. En domaine alluvial, le recours à des galeries drainantes est fréquent et permet de limiter les coûts de production.

PARTENAIRE

DIREN Polynésie

BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34