Stocker l’eau en cas de besoin grâce à la gestion de la recharge des aquifères

Plusieurs régions du monde sont aux prises avec des conditions météorologiques extrêmes. Notamment des tempêtes plus grosses et plus fréquentes, de la pluie à des moments inhabituels et des périodes de sécheresse plus longues. Les mesures actuelles ne permettent pas, lors des épisodes de précipitations plus abondantes et intenses, d’empêcher que l’excédent d’eau s’écoule et s’évanouisse. Par conséquent, les réserves en eau se révèlent insuffisantes pour l’agriculture, l’usage industriel et la consommation humaine lors des périodes de sécheresse souvent prolongées.

À travers l’histoire, les gens ont construit des barrages pour y installer des réservoirs qui équilibraient l’offre et la demande en eau. Mais les barrages entraînent des coûts. Ils peuvent constituer un engagement financier considérable et obliger le recouvrement de terres précieuses par l’eau, sans compter que ces structures s’accompagnent de risques de rupture ou de débordement, et qu’une grande partie de l’eau stockée peut être perdue par évaporation. De plus, de nombreux réservoirs autour du monde présentent des problèmes de qualité de l’eau, y compris en raison du comblement par sédimentation, ce qui réduit leur capacité de stockage.

Un rapport de la Banque mondiale indique qu’au cours des 50 dernières années, la population mondiale a doublé, générant ainsi une demande sans cesse croissante en eau et en une capacité de stockage proportionnelle. Pourtant, les réservoirs naturels se sont vidés, les volumes d’eau ayant baissé d’environ 27 000 milliards de m³ en raison de la fonte des glaciers et du manteau neigeux ainsi que de la destruction des zones humides et des plaines d’inondation.

Par conséquent, comment peut-on mieux stocker l’eau de façon à renforcer la résilience de nos communautés face aux changements climatiques?

Déposer l’eau dans la banque de dame Nature

La gestion de la recharge des aquifères fait partie de la solution. Un aquifère est une couche de sol ou de roche-réservoir originellement poreuse ou fissurée qui contient une nappe d’eau souterraine et suffisamment perméable pour que l’eau puisse y circuler librement. Certains aquifères sont énormes, s’étendant sur des milliers de kilomètres carrés, alors que d’autres ne sont que de petites formations locales. Ils sont généralement utilisés à travers le monde pour prélever de l’eau pour l’irrigation, l’approvisionnement en eau potable et l’utilisation industrielle. Alors que les aquifères sont souvent naturellement rechargés par l’infiltration des précipitations ou des eaux de surface, les prélèvements excessifs peuvent entraîner une baisse du niveau des eaux souterraines et une diminution du rendement de l’aquifère.

Voilà où entre en jeu la gestion de la recharge des aquifères. Cette méthode consiste à recharger artificiellement des aquifères lorsque les flux d’eaux de surface son suffisants, puis d’utiliser cette eau stockée pendant les périodes de sécheresse. Ainsi, la gestion de la recharge des aquifères implique de faire de ces réservoirs naturels la banque de dame Nature, dans laquelle on fait des dépôts d’eau lorsqu’il y a des surplus et où on peut faire des retraits lorsqu’il y a pénurie.

Le surplus d’eau peut ainsi être prélevé dans les rivières pendant les périodes de crue élevée et détourné pour être déversé dans l’aquifère. Un aquifère superficiel peut souvent être rechargé par des bassins d’infiltration qui sont des bassins à partir desquels l’eau s’écoule dans l’aquifère. Pour les aquifères plus profonds et confinés, l’eau doit être acheminée dans l’aquifère cible par des puits d’injection. Dès que l’eau est requise, il suffit de la pomper depuis les puits d’extraction jusqu’à la surface.

La gestion de la recharge des aquifères n’est pas un concept nouveau. En effet, cette technique était utilisée dans les années 60, aux Pays-Bas, principalement afin de contrôler l’infiltration d’eau salée dans les aquifères des dunes situées près d’Amsterdam, desquelles est extraite l’eau destinée à l’approvisionnement municipal. Dans le sud de la Californie, l’Orange County Water District utilise depuis très longtemps la gestion de la recharge des aquifères[1] comme élément clé de son approvisionnement en eau pour cette région très peuplée. Le district indique avoir acheté près de 1 600 acres de terres pour maximiser le captage et la recharge d’eau disponible. À cet endroit, plus de deux douzaines de bassins d’infiltration renvoient lentement l’eau dans l’aquifère sous-jacent tout en la filtrant et en la purifiant naturellement.

La gestion de la recharge des aquifères est une technique très prometteuse qui pourrait faciliter l’approvisionnement en eau au profit des populations, des industries et de l’agriculture. Voici certains points à prendre en compte :

Cette technique ne peut pas générer d’eau : pour pouvoir retirer de l’argent, il faut d’abord en déposer. Il en va de même pour la gestion de la recharge d’un aquifère. La technique ne fonctionne que s’il y a un excédent d’eau à ajouter à l’aquifère. Il faut donc pratiquer une gestion responsable afin de ne pas puiser trop d’eau dans l’aquifère.

La gestion de la recharge des aquifères n’est qu’une partie de la solution : elle est en effet plus efficace lorsque combinée avec d’autres sources d’approvisionnement pour répondre à la demande en eau. Outre les sources utilisées pour la gestion de la recharge des aquifères, Orange County compte sur la Santa Ana River, les eaux pluviales et des recharges naturelles comme les précipitations et l’eau importée pour approvisionner les communautés et les irrigants.

Les caractéristiques nécessaires des aquifères doivent être bien comprises : de fait, chaque aquifère est unique. Certains ne sont pas adaptés à cette technique pour différentes raisons. Leur capacité peut être insuffisante pour stocker tout le volume d’eau nécessaire, des effets indésirables peuvent survenir et certains aquifères peuvent ne pas retenir suffisamment bien l’eau qui les traverse. Heureusement, un peu partout dans le monde, on a déjà une bonne connaissance des méthodes hydrogéologiques locales qui peuvent être appliquées à la recherche d’aquifères adaptés à la gestion de la recharge. Combinés aux technologies d’investigation « traditionnelles » telles que le forage et les essais de nappe qui permettent d’évaluer la productivité des aquifères, les levés électromagnétiques aériens peuvent contribuer à mieux comprendre les conditions souterraines.

Des solutions créatives peuvent être requises : récemment, WSP a collaboré avec une ville en Nouvelle-Zélande où la gestion de la recharge des aquifères n’était précédemment pas applicable en raison de la nature perméable de l’aquifère dans la zone, qui permettait à l’eau de se dissiper trop rapidement. WSP a alors démontré que l’eau pompée dans un aquifère inférieur de moindre perméabilité entraînerait une « accumulation », c’est-à-dire une poussée de l’eau vers le haut qui permettrait à l’aquifère trop perméable de demeurer plein et qui rendrait possible le recours à la technique de la gestion de la recharge des aquifères.

L’importance de l’entretien : l’un des principaux défis des systèmes de gestion de la recharge des aquifères est la congestion, par de fins sédiments, de l’infrastructure d’infiltration, comme les bassins, les puits d’injection ou le réseau de pipeline. Il est en effet parfois nécessaire de mettre temporairement hors service certains bassins d’infiltration afin de les débarrasser du limon et des matières organiques. Par conséquent, pour assurer le succès de la gestion de la recharge des aquifères, il est important d’investir dans l’entretien. En outre, il est à noter qu’en Australie-Méridionale, plusieurs systèmes de gestion de la recharge des aquifères ne se sont pas révélés efficaces en raison de la mauvaise prise en compte des défis techniques, des compétences techniques et de gestion insuffisantes et des coûts opérationnels élevés rendant la technique peut pratique.

Les solutions de gestion de la recharge des aquifères sont évolutives : les systèmes de stockage de l’eau, comme les barrages, nécessitent d’importants investissements d’un seul coup. Les solutions de gestion de la recharge des aquifères, quant à elles, peuvent être conçues pour être évolutives. Il est possible de commencer par un simple puits ou quelques bassins d’infiltration, d’en tirer des leçons, puis de développer le système, lorsque requis et approprié.

Une analyse de rentabilité fiable est requise : comme le démontre l’exemple australien, les systèmes de gestion de la recharge des aquifères peuvent se solder par un échec. Il est important de se reposer sur une analyse de rentabilité solide ou même un plan détaillé avant de se lancer dans l’aventure.

Il peut être plus qu’utile de pouvoir compter sur une expertise adéquate, notamment pour établir d’abord si la gestion de la recharge des aquifères peut convenir à votre usage en fonction du climat local et d’autres facteurs. WSP a l’expertise nécessaire à l’échelle mondiale dans des domaines comme la météorologie, l’hydrologie, la géologie et l’hydrogéologie. Par conséquent, n’hésitez pas à communiquer avec nous pour obtenir de l’aide avec la phase d’évaluation et de mise en œuvre d’un système de gestion des aquifères dans le cadre de votre solution de gestion de l’eau.