17/03/2020

Les eaux de surface victimes de la consommation d’eau souterraine

Le pompage dans la nappe phréatique réduit le débit des eaux de surface telles que les ruisseaux, les rivières et les lacs. Selon des recherches récentes, cela entraînera, d’ici 2050, des dommages environnementaux plus importants qu’on ne le pensait.

Le 2 octobre, paraissait dans la revue scientifique Nature un article qui a fait sensation. Le titre de l’article était le suivant : ‘Environmental flow limits to global groundwater pumping’ (Limites environnementales de débit pour le pompage mondial des eaux souterraines). Les auteurs de l’article y traitaient de la limite environnementale de débit : la valeur minimale de débit des ruisseaux et des rivières nécessaire pour maintenir des écosystèmes sains. En-dessous de cette limite il se produit une détérioration inacceptable de l’environnement. Les scientifiques écrivent : « Nous estimons que d’ici 2050, les limites environnementales de débit seront atteintes dans 42 à 79 % des bassins versants de la planète où sont pompées des eaux souterraines. »

Grand mérite

Nous avons discuté de la question avec le dr. Kristine Walraevens, professeur à l’Université de Gand et experte en hydrogéologie. « À l’heure actuelle, les médias ignorent le plus souvent qu’une résurgence minimale d’eaux souterraines vers les rivières est nécessaire pour maintenir leur débit. Si cette résurgence devenait insuffisante et que le débit des eaux de surface devenait trop faible, beaucoup de diversité écologique serait également perdue. L’article a le grand mérite de réaliser, pour la première fois, à l’échelle mondiale, une quantification de l’impact des eaux souterraines sur les eaux de surface. Cet article donne une bonne image des régions où les problèmes les plus importants sont à prévoir, en raison du captage des eaux souterraines. »

Optimisme contre pessimisme

Cette recherche est peut-être trop optimiste, mais il existe aussi le danger d’une interprétation trop pessimiste. « Dans leurs prévisions, les auteurs tiennent compte du scénario ‘business as usual’ (toutes choses restant égales). Ils ne tiennent pas compte d’une augmentation des débits captés en raison, par exemple, d’une plus grande densité de population ou d’une croissance économique plus importante. Ce qui les amène à déclarer que leurs résultats sont peut-être trop optimistes. D’un autre côté, il convient de rester prudent. Leur formulation est tout à fait correcte, mais lorsqu’ils écrivent : ‘We estimate that by 2050 the environmental flow limits will be reached for approximately 42 to 79 % of the watersheds in which there is groundwater pumping worldwide’ (Nous estimons que d’ici 2050, les limites environnementales de débit seront atteintes pour environ 42 à 79 % des bassins versants dans lesquels des eaux souterraines sont pompées dans le monde), certains seront tentés d’en conclure qu’en 2050, de 42 à 79 % des bassins versants de la planète connaîtront des dommages environnementaux inacceptables. Il est toutefois important de tenir compte du fait qu’ils n’ont regardé que les bassins versants pour lesquels a lieu une extraction importante d’eau souterraine. Ils n’ont pas pris en compte les bassins fluviaux où l’extraction d’eau souterraine est inférieure à une certaine quantité. Il n’est donc pas étonnant qu’ils arrivent à un pourcentage aussi élevé. »

« Plus l’extraction des eaux souterraines est proche des eaux de surface, plus l’impact est important. »

Dr. Kristine Walraevens, professeur à l’UGent

Signification pour la Belgique

Que pouvons-nous conclure de cette recherche pour la Belgique ? Kristine Walraevens : « Vous ne pouvez pas zoomer sur notre région et affirmer : ‘Cela signifie ceci à l’échelle de la Flandre’. Prenez en compte qu’ils se basent sur un modèle ayant des mailles de cinq minutes d’arc. Au niveau de l’équateur, ces mailles font 10 kilomètres sur 10. Si nous examinons notre pays, il représente avec leur méthode, grosso modo, quelque mille mailles. C’est très peu. »

La méthode à mailles larges a permis aux chercheurs de tirer des conclusions très utiles à l’échelle mondiale. » Ils affirment que leurs recherches peuvent être un bon point de départ pour une application à une échelle locale plus détaillée, à partir de cette approche globale. Surtout dans les régions où des études détaillées et plus locales n’ont pas encore été menées. Et je pense en premier lieu à de nombreux pays en voie de développement. Ici, en Europe, il y a la Directive-Cadre sur l’Eau et la directive associée, sur les eaux souterraines. Ces directives demandent déjà aux États membres de faire régulièrement un rapport sur l’état des masses d’eau souterraines. Indépendamment de cela, des études locales, parfois plus sophistiquées, sont menées dans des pays comme la Belgique.

Cependant, on peut déduire de l’article que la Belgique, et en particulier la Flandre, est l’une des régions où les plus gros problèmes sont à prévoir. Kristine Walraevens : « C’est surtout le bassin de l’Escaut qui manque d’eau, mais ceci est connu depuis un certain temps. En ce qui concerne notre région, les motifs connus de leur carte d’épuisement des eaux souterraines émergent. »

Recherche belge

La recherche sur l’impact du captage des eaux souterraines sur les eaux de surface se poursuit depuis un certain temps. « Nous aussi nous le faisons depuis de nombreuses années, mais alors à une échelle plus locale. On peut citer, par exemple, notre recherche hydrogéologique dans la Kalmthoutse Heide (Lande de Kalmthout). Là, lors de la sécheresse de l’été 1976, différents marais sont tombés à sec. On a alors pointé du doigt la société des eaux Pidpa. Mais notre recherche a montré que l’assèchement de ces marais était dû au captage d’eau aux Pays-Bas ; ces marais sont proches de la frontière néerlandaise. »

« Nous avons fait une simulation pour le bassin de la Nèthe, de 1833 à 2005.. Nous n’y avons pas constaté de tendance à la baisse des résurgences. »

Dr. Kristine Walraevens, professeur à l’UGent

Kristine Walraevens et ses collègues ont également fait des simulations pour la partie orientale de la Flandre. Dans le bassin de la Nèthe, il existe de nombreuses réserves naturelles autour de petits ruisseaux, donc des eaux de surface. Ces derniers sont tributaires de l’apport de base des eaux souterraines. Nous avons fait une simulation de 1833 à 2005 et ainsi établi l’effet sur les eaux souterraines, des fluctuations pluriannuelles de la climatologie. Toutefois, dans notre pays, le gouvernement veille de près à ce que le captage des eaux souterraines ne continue pas d’augmenter. De ce fait, on ne peut pas vraiment dire que l’on constate une tendance à la baisse des résurgences. Actuellement, nous n’avons fait notre simulation que jusqu’en 2005. Il serait certainement intéressant de vérifier, avec les données des quinze dernières années, s’il y a une tendance à la baisse en raison de la déshydratation liée au changement climatique. »

Solutions

Kristine Walraevens donne quelques idées sur la façon de prévenir la détérioration inacceptable de l’environnement en raison d’un dépassement de la limite environnementale de débit. « L’important », commence-t-elle, « c’est l’emplacement du captage d’eau souterraine par rapport à l’eau de surface. Plus on est proche, plus grand est l’impact. »

Il est également utile de stocker l’excédent d’eau afin qu’il puisse être utilisé pendant la saison sèche, par exemple pour l’irrigation. « Dans ce contexte, nous avons récemment réalisé un projet commandé par la Société flamande de l’environnement (VMM) qui se concentre sur la zone côtière où une grande partie des eaux souterraines est salée. Un élément important de la recherche était de voir s’il était possible d’augmenter les ressources en eau douce grâce à l’alimentation artificielle des aquifères dans le sous-sol. La stratégie de stockage de l’eau s’inscrit également dans la démarche de l’IWVA, la Société des Eaux intercommunale de Veurne Ambacht (Région deFurnes Ambacht). Elle a un projet depuis 2002 qui consiste à reconstituer artificiellement les eaux souterraines dans les dunes en faisant infiltrer les effluents préalablement purifiés de la station d’épuration de Wulpen. Pour conclure, les autorités prennent des initiatives pour stocker l’eau hors sol. Le fait que nous devions tous stocker l’eau de pluie en cas de constructions neuves en fait partie. »

Le scénario, décrit dans l’article de la revue Nature, peut donc être évité. Si nous prenons les mesures appropriées.

Par Koen Vandepopuliere

www.nature.com/articles/s41586-019-1594-4

telefoonboek.ugent.be/nl/faculties/we13

Les eaux de surface victimes de la consommation d’eau souterraine

Le pompage dans la nappe phréatique réduit le débit des eaux de surface telles que les ruisseaux, les rivières et les lacs. Selon des recherches récentes, cela entraînera, d’ici 2050, des dommages environnementaux plus importants qu’on ne le pensait.

Le 2 octobre, paraissait dans la revue scientifique Nature un article qui a fait sensation. Le titre de l’article était le suivant : ‘Environmental flow limits to global groundwater pumping’ (Limites environnementales de débit pour le pompage mondial des eaux souterraines). Les auteurs de l’article y traitaient de la limite environnementale de débit : la valeur minimale de débit des ruisseaux et des rivières nécessaire pour maintenir des écosystèmes sains. En-dessous de cette limite il se produit une détérioration inacceptable de l’environnement. Les scientifiques écrivent : « Nous estimons que d’ici 2050, les limites environnementales de débit seront atteintes dans 42 à 79 % des bassins versants de la planète où sont pompées des eaux souterraines. »

Grand mérite

Nous avons discuté de la question avec le dr. Kristine Walraevens, professeur à l’Université de Gand et experte en hydrogéologie. « À l’heure actuelle, les médias ignorent le plus souvent qu’une résurgence minimale d’eaux souterraines vers les rivières est nécessaire pour maintenir leur débit. Si cette résurgence devenait insuffisante et que le débit des eaux de surface devenait trop faible, beaucoup de diversité écologique serait également perdue. L’article a le grand mérite de réaliser, pour la première fois, à l’échelle mondiale, une quantification de l’impact des eaux souterraines sur les eaux de surface. Cet article donne une bonne image des régions où les problèmes les plus importants sont à prévoir, en raison du captage des eaux souterraines. »

Optimisme contre pessimisme

Cette recherche est peut-être trop optimiste, mais il existe aussi le danger d’une interprétation trop pessimiste. « Dans leurs prévisions, les auteurs tiennent compte du scénario ‘business as usual’ (toutes choses restant égales). Ils ne tiennent pas compte d’une augmentation des débits captés en raison, par exemple, d’une plus grande densité de population ou d’une croissance économique plus importante. Ce qui les amène à déclarer que leurs résultats sont peut-être trop optimistes. D’un autre côté, il convient de rester prudent. Leur formulation est tout à fait correcte, mais lorsqu’ils écrivent : ‘We estimate that by 2050 the environmental flow limits will be reached for approximately 42 to 79 % of the watersheds in which there is groundwater pumping worldwide’ (Nous estimons que d’ici 2050, les limites environnementales de débit seront atteintes pour environ 42 à 79 % des bassins versants dans lesquels des eaux souterraines sont pompées dans le monde), certains seront tentés d’en conclure qu’en 2050, de 42 à 79 % des bassins versants de la planète connaîtront des dommages environnementaux inacceptables. Il est toutefois important de tenir compte du fait qu’ils n’ont regardé que les bassins versants pour lesquels a lieu une extraction importante d’eau souterraine. Ils n’ont pas pris en compte les bassins fluviaux où l’extraction d’eau souterraine est inférieure à une certaine quantité. Il n’est donc pas étonnant qu’ils arrivent à un pourcentage aussi élevé. »

« Plus l’extraction des eaux souterraines est proche des eaux de surface, plus l’impact est important. »

Dr. Kristine Walraevens, professeur à l’UGent

Signification pour la Belgique

Que pouvons-nous conclure de cette recherche pour la Belgique ? Kristine Walraevens : « Vous ne pouvez pas zoomer sur notre région et affirmer : ‘Cela signifie ceci à l’échelle de la Flandre’. Prenez en compte qu’ils se basent sur un modèle ayant des mailles de cinq minutes d’arc. Au niveau de l’équateur, ces mailles font 10 kilomètres sur 10. Si nous examinons notre pays, il représente avec leur méthode, grosso modo, quelque mille mailles. C’est très peu. »

La méthode à mailles larges a permis aux chercheurs de tirer des conclusions très utiles à l’échelle mondiale. » Ils affirment que leurs recherches peuvent être un bon point de départ pour une application à une échelle locale plus détaillée, à partir de cette approche globale. Surtout dans les régions où des études détaillées et plus locales n’ont pas encore été menées. Et je pense en premier lieu à de nombreux pays en voie de développement. Ici, en Europe, il y a la Directive-Cadre sur l’Eau et la directive associée, sur les eaux souterraines. Ces directives demandent déjà aux États membres de faire régulièrement un rapport sur l’état des masses d’eau souterraines. Indépendamment de cela, des études locales, parfois plus sophistiquées, sont menées dans des pays comme la Belgique.

Cependant, on peut déduire de l’article que la Belgique, et en particulier la Flandre, est l’une des régions où les plus gros problèmes sont à prévoir. Kristine Walraevens : « C’est surtout le bassin de l’Escaut qui manque d’eau, mais ceci est connu depuis un certain temps. En ce qui concerne notre région, les motifs connus de leur carte d’épuisement des eaux souterraines émergent. »

Recherche belge

La recherche sur l’impact du captage des eaux souterraines sur les eaux de surface se poursuit depuis un certain temps. « Nous aussi nous le faisons depuis de nombreuses années, mais alors à une échelle plus locale. On peut citer, par exemple, notre recherche hydrogéologique dans la Kalmthoutse Heide (Lande de Kalmthout). Là, lors de la sécheresse de l’été 1976, différents marais sont tombés à sec. On a alors pointé du doigt la société des eaux Pidpa. Mais notre recherche a montré que l’assèchement de ces marais était dû au captage d’eau aux Pays-Bas ; ces marais sont proches de la frontière néerlandaise. »

« Nous avons fait une simulation pour le bassin de la Nèthe, de 1833 à 2005.. Nous n’y avons pas constaté de tendance à la baisse des résurgences. »

Dr. Kristine Walraevens, professeur à l’UGent

Kristine Walraevens et ses collègues ont également fait des simulations pour la partie orientale de la Flandre. Dans le bassin de la Nèthe, il existe de nombreuses réserves naturelles autour de petits ruisseaux, donc des eaux de surface. Ces derniers sont tributaires de l’apport de base des eaux souterraines. Nous avons fait une simulation de 1833 à 2005 et ainsi établi l’effet sur les eaux souterraines, des fluctuations pluriannuelles de la climatologie. Toutefois, dans notre pays, le gouvernement veille de près à ce que le captage des eaux souterraines ne continue pas d’augmenter. De ce fait, on ne peut pas vraiment dire que l’on constate une tendance à la baisse des résurgences. Actuellement, nous n’avons fait notre simulation que jusqu’en 2005. Il serait certainement intéressant de vérifier, avec les données des quinze dernières années, s’il y a une tendance à la baisse en raison de la déshydratation liée au changement climatique. »

Solutions

Kristine Walraevens donne quelques idées sur la façon de prévenir la détérioration inacceptable de l’environnement en raison d’un dépassement de la limite environnementale de débit. « L’important », commence-t-elle, « c’est l’emplacement du captage d’eau souterraine par rapport à l’eau de surface. Plus on est proche, plus grand est l’impact. »

Il est également utile de stocker l’excédent d’eau afin qu’il puisse être utilisé pendant la saison sèche, par exemple pour l’irrigation. « Dans ce contexte, nous avons récemment réalisé un projet commandé par la Société flamande de l’environnement (VMM) qui se concentre sur la zone côtière où une grande partie des eaux souterraines est salée. Un élément important de la recherche était de voir s’il était possible d’augmenter les ressources en eau douce grâce à l’alimentation artificielle des aquifères dans le sous-sol. La stratégie de stockage de l’eau s’inscrit également dans la démarche de l’IWVA, la Société des Eaux intercommunale de Veurne Ambacht (Région deFurnes Ambacht). Elle a un projet depuis 2002 qui consiste à reconstituer artificiellement les eaux souterraines dans les dunes en faisant infiltrer les effluents préalablement purifiés de la station d’épuration de Wulpen. Pour conclure, les autorités prennent des initiatives pour stocker l’eau hors sol. Le fait que nous devions tous stocker l’eau de pluie en cas de constructions neuves en fait partie. »

Le scénario, décrit dans l’article de la revue Nature, peut donc être évité. Si nous prenons les mesures appropriées.

Par Koen Vandepopuliere

www.nature.com/articles/s41586-019-1594-4

telefoonboek.ugent.be/nl/faculties/we13