Les nappes d’eau souterraines. En France, 60% de l’eau potable provient des réserves d’eau souterraines. Les nappes d’eau souterraines sont alimentées par des infiltrations d’eau dans le sous-sol. L’eau qui s’infiltre s’accumule dans des roches réservoir appelées aquifères. Une roche peut être caractérisée par : - sa porosité : capacité d’une roche à accumuler de l’eau dans ses interstices - son pouvoir de rétention : pouvoir d’une roche à retenir l’eau qu’elle a accumulé. Activité 1 : Les informations fournies par l’étude des aquifères d’Ile de France. L’Ile de France, est une région située au centre d’un bassin sédimentaire qui renferme des aquifères très productifs, au confluent de trois fleuves importants (Seine, Marne et Oise). L’importance de la population (environ 10 millions d’habitants) nécessite de nombreux prélèvements d’eau dans ces différents aquifères. Aquifères : Roches saturées en eau et qui constituent des réserves d’eau douce. Le document 1 présente les principaux aquifères d’Ile de France. Le document 2 est une coupe géologique de la région. Le document 3 donne une indication sur la porosité et le pouvoir de rétention de quelques roches ou sédiments de la région. Argile Calcaire ou craie Marne Sable Porosité forte forte moyenne forte Pouvoir de rétention très élevé faible très élevé très faible Document 3. Des indications de porosité et de pouvoir de rétention. 1°). Indiquez pour les différents aquifères, quelle est la nature des roches ou sédiments servant de réservoir. En déduire les caractéristiques d’un bon aquifère (doc.3) 2°). Quel est le rôle des couches d’argiles ? 3°). Comment peut-on exploiter l’eau contenue dans un réservoir situé en profondeur ? Activité 2 : Le fonctionnement d’une nappe d’eau souterraine. Un aquifère renferme une nappe d’eau souterraine. Le niveau piézométrique d’une nappe souterraine correspond au niveau au dessus duquel les roches ne sont plus saturées en eau. Il correspond au toit de la nappe, lorsqu’il s’agit d’une nappe libre. Dans un puit ou forage atteignant la nappe, le niveau de l’eau correspond donc au niveau piézométrique. Celui-ci est rarement horizontal et suit le plus souvent le relief. La nappe d’eau d’un aquifère est alimentée par l’infiltration d’eau de pluie. L’eau s’écoule ensuite vers les différents exutoires (sources, lacs, cours d’eau…). 1°). Que se passe-t-il lorsque le niveau piézométrique recoupe la surface du sol ? 2°). Quelle est la conséquence d’un captage d’eau (pompage) sur le niveau de la nappe ? Exercice d’application La Beauce est une région céréalière. Le plateau beauceron est formé par des strates de calcaires surmontant des niveaux très poreux de sables (grès de Fontainebleau) qui surmontent à leur tour des niveaux plus argileux et imperméables. L’eau de pluie qui arrose l’étendue de la Beauce s’infiltre dans les calcaires et imbibe le sable. L’eau est arrêtée par la couche imperméable sous-jacente. L’eau souterraine s’écoule lentement, des points hauts vers les points bas. Au cours de son trajet dans le sable, l’eau est filtrée naturellement. L’érosion a entaillé la surface du plateau de Beauce en petites vallées convergeant vers le réseau du bassin de la Seine. Lorsque la vallée recoupe le niveau gorgé d’eau, il se forme une source. L’exploitation intensive de la nappe de Beauce, qui s’étend sur 9 000 km2, par les puits, les captages et l’arrosage, modifie son niveau piézométrique et peut tarir temporairement les sources. Trois seuils d’alerte ont été définis, qui correspondent à des mois catastrophiques (avril 1990, décembre 1976 et janvier 1994), pour savoir quand limiter les prélèvements. 1°). Complétez la coupe géologique de la Beauce en coloriant la nappe souterraine et en indiquant approximativement le niveau piézométrique. 2°). Pour installer un puit dans un jardin, jusqu’à quelle profondeur environ faut-il creuser ? 3°). « L’extension des zones urbaines menace la nappe de Beauce ». Justifiez en quelques phrases cette affirmation.
