De nouveaux indicateurs pour définir la sensibilité des nappes à la sécheresse

Les ressources en eau souterraine sont précieuses, d’autant plus lorsque les apports pluviométriques viennent à manquer. En contexte de changement global, leur résistance est toutefois limitée. L’analyse des chroniques piézométriques a ainsi permis de qualifier la résistance à la sécheresse des différentes nappes de la région Grand Est.
7 octobre 2021
Lac de Pierre Percée (Meurthe et Moselle, Novembre 2018).

Lac de Pierre Percée (Meurthe et Moselle, Novembre 2018).

© France 3 Grand Est

Le besoin

Afin d’anticiper et d’atténuer les problèmes potentiels liés à une sécheresse hydrogéologique et ainsi garantir au mieux la continuité des approvisionnements en eau et la protection des écosystèmes aquatiques, les acteurs de la gestion de l’eau ont besoin de pouvoir quantifier ce type de sécheresse. Cet état quantitatif de la ressource en eau souterraine doit être évalué par rapport à des seuils spécifiques (seuil d'alerte, seuil d'alerte renforcée et seuil de crise) permettant de déclencher des mesures de vigilance et, si nécessaire, de restriction des usages de l’eau proportionnées et adaptées.

Les résultats

Pour définir la sensibilité des aquifères à la sécheresse, qui dépend à la fois de la variation du stock en eaux souterraines lors des épisodes secs et de la vitesse de variation de ce stock, différents indicateurs ont été développés : battement de la nappe, vitesse de décharge et mode de variabilité dominant.

Cette étape a ainsi permis de choisir les ouvrages de suivi les plus pertinents pour étudier les sécheresses hydrogéologiques, et, parmi eux, de déterminer lesquels étaient sensibles à une sécheresse saisonnière, et ceux sensibles plutôt à des évènements pluriannuels (succession d’années sèches). Ensuite un indice de sensibilité aux pluies a été développé afin de faciliter la comparaison entre les données de pluie efficace et l’évolution des stocks en eau souterraine. Cet indice montre que certains épisodes de très basses eaux ne sont pas consécutifs à une situation météorologique extrême.

La troisième étape a consisté à proposer un indicateur et une méthode de détermination des seuils adaptée aux chroniques piézométriques.

Lac de Pierre Percée (Meurthe et Moselle, Novembre 2018).

Être capable de qualifier correctement la sévérité d’une sécheresse est très important, surtout pour asseoir la décision de mettre en place des mesures de limitation des usages de l’eau. Or, si les outils et méthodes sont bien rôdés pour les cours d’eau, ce n’est pas le cas pour les nappes. Dans ce contexte, cette étude du BRGM, avec le travail phénoménal qui a été réalisé, constitue une aide précieuse pour qualifier la sécheresse des nappes de la région Grand Est.

Xavier Marly, DREAL Grand Est

L’utilisation

La méthode développée ici est transposable à d’autres régions. Elle se base essentiellement sur l’analyse des chroniques piézométriques, il faut donc disposer de chroniques assez fiables, avec un bon historique. Tous les outils développés pour répondre aux besoins de cette étude ont été développés à l’aide du logiciel libre R (R Foundation for Statistical Computing).

Exemple de fiche "sécheresse hydrogéologique"

Exemple de fiche "sécheresse hydrogéologique" produite après analyse automatique de la chronique piézométrique de l’ouvrage BSS000PRTA (01871X0031/S1) sur les Calcaires de Champigny à Janvilliers, 2020.

© BRGM

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