Alors que les aléas climatiques se multiplient, anticiper les périodes de sécheresses et d'inondations devient crucial. Un champ de la science œuvre à cela : la modélisation hydrogéologique.
13 janvier 2025

C’est un paradoxe de notre époque. Des populations se retrouvent victimes d’inondations graves comme de restrictions d’eau, et ce, en l’espace de quelques mois. Dans le Pas-de-Calais, les inondations historiques de novembre 2023 et janvier 2024 ont ainsi succédé à la sécheresse généralisée de l’été 2022, ses coupures d’eau volontaires et ses restrictions en eau souterraine.

En cause, notamment, le changement climatique en cours qui génère une intensification du cycle de l’eau et augmente la fréquence et la sévérité des aléas. Autant d’évènements qui ne feront que s'accroître dans les années à venir.

Pour mieux anticiper et comprendre ces épisodes extrêmes, l’étude des eaux souterraines est cruciale. Car celles-ci alimentent les rivières et peuvent provoquer des débordements. Elles fournissent également l’eau de 96% des captages d’alimentation en eau potable (AEP) à l’échelle nationale, ce qui représente deux tiers des volumes exploités.

Qu’est-ce que la modélisation hydrogéologique ?

Pour connaître l’évolution des eaux souterraines, on utilise les piézomètres. C’est-à-dire des forages équipés d’une sonde permettant de mesurer le niveau d’eau dans les nappes (ou niveau piézométrique). Le BRGM assure le suivi du réseau national piézométrique. À ce titre, il gère 1710 piézomètres dont le suivi est réalisé en moyenne depuis 30 ans même si certaines mesures piézométriques sont beaucoup plus anciennes avec des puits parfois relevés manuellement depuis plus d’une centaine d’années.

Pour prévoir l’évolution des débits de rivière et des niveaux de nappe sur les prochains mois afin d’anticiper des risques de sécheresse ou d’inondations par remontées de nappe, nous utilisons des modèles.

Un modèle est une représentation simplifiée de la réalité qui vise à décrire, expliquer ou prédire des phénomènes complexes en mettant l’accent sur certains éléments tout en négligeant d’autres. Il permet d’objectiver les observations, de tester des hypothèses et d’émettre des prévisions sur le comportement de systèmes, tout en facilitant leur compréhension. Cependant, l’efficacité d’un modèle repose sur un équilibre délicat entre la simplification et la fidélité à la réalité.

Concernant les eaux souterraines, le recours à un modèle numérique peut permettre de tenir compte de différents facteurs prépondérants dans le comportement d’une nappe (nature du substratum géologique, relief, occupation du sol, l’effet de l’action de l’homme, météorologie…).

Existe-t-il des prévisions de l’état des nappes ?

En France, les plates-formes de modélisation MétéEAU Nappes et Aqui-FR permettent de prévoir les variations du niveau des nappes à l’échelle saisonnière. Ces deux plates-formes sont opérationnelles depuis plusieurs années et sont toujours en cours d’amélioration et d’extension.

Cependant, malgré les incertitudes inhérentes à tout exercice de modélisation, ces outils se révèlent utiles pour anticiper les périodes de crise et favoriser la prise de décision. Les résultats des simulations et des prévisions constituent également un support de discussion entre les scientifiques, les gestionnaires et les citoyens.