Le rôle de l`eau dans le système Terre

La revue du BRGM pour une Terre Durable
BRGM's journal for a sustainable Earth
L’eau et la dynamique
lithosphérique
page 16
Quality of
our Groundwater
Resources: Arsenic
and Fluoride
page 82
Ressources en eau :
une gestion nécessairement
locale dans une approche
globale
page 94
N° 13 > juillet 2011 > 8

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L’École Nationale
d’Applications des Géosciences
Cycle de formation « Gestion durable
des ressources minérales »
L’ENAG est une école d’applications dont
l’objectif est d’apporter à des étudiants de
haut niveau une formation répondant aux
besoins de l’industrie et de la société dans le
domaine de la gestion durable des ressources
minérales. Dans un contexte de tension
sur l’approvisionnement en ressources
minérales et de prise en compte des aspects
environnementaux, sociétaux et éthiques,
l’école offre un enseignement d’excellence
et une ouverture sur le monde industriel.
Le cycle de formation ‘‘ Gestion durable
des ressources minérales ’’ a pour vocation
de former des spécialistes adaptables et
responsables, pour répondre aux nouveaux
besoins des États, des services géologiques
nationaux et des industriels du secteur.
L’ENAG prépare à la conduite de projets,
au sein d’équipes multiculturelles, par une
maîtrise des concepts les plus récents dans le
domaine de la R&D et une connaissance du
fonctionnement des structures économiques.
Les diplômés auront donc une triple
compétence : géologique, économique et
managériale. La formation s’adresse aux
personnes titulaires de diplôme d’ingénieur,
Master ou titre équivalent (niveau BAC+5)
et cadres français ou étrangers. Ce cycle, à
finalité professionnelle, est d’une durée de
16 mois dans le cadre d’une scolarité en
continu ou de 22 mois dans le cadre d’un
contrat d’apprentissage. Il conduit à un
Diplôme Universitaire délivré sous la
responsabilité conjointe de l’ENAG et de la
composante OSUC de l’Université d’Orléans.
Les intervenants sont issus d’organismes,
d’entreprises ou d’universités françaises ou
étrangères et contribuent ainsi à ouvrir l’ENAG
et ses étudiants sur le monde professionnel
et académique ainsi qu’à l’international.
École de terrain de l’ENAG
Reconnaissance cartographique
dans le sud marocain (Jbel Saghro)
Les partenaires de l’ENAG :
MINISTÈRE
DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR
ET DE LA RECHERCHE
Début des cours le 10 septembre 2012
Candidatures du 30 novembre 2011 au 31 mars 2012
Dossiers de candidatures et informations
sur le site web : www.enag-brgm.fr
Contact : [email protected]
Tél : (+33) (0) 02.38.64.47 90
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Géosciences • numéro 13 • juillet 2011
01
sommaire
Le rôle de l’eau
dans le Système Terre
Le rôle de l’eau
N°13
Stalactite en construction
(grotte du Cirque, Assier, Lot).
Stalactite under construction
(Cirque cave, Assier, Lot, France).
© J.-F. Fabriol.
Juillet 2011 • numéro 13
Direction de la Communication et des Éditions du BRGM - 3 av. Cl. Guillemin - 45060 Orléans Cedex 2 - Tél. : [phone] - [email protected]
Directeur de la rédaction : Jacques Varet • Responsables du numéro « Le rôle de l’eau dans le système Terre » : Hélène Pauwels, Philippe Négrel • Directrice de
la publication : Florence Vanin • Comité de rédaction : Philippe Dutartre (Service Public), Catherine Truffert (Recherche), Jean-Claude Guillaneau (International),
Hervé Gaboriau (Pollution, déchets), Nathalie Dörfliger (Eau), Hormoz Modaressi (Risques naturels), Pierre Nehlig (Géologie, cartographie), Patrice Christmann
(Ressources minérales), Fabrice Deverly (Actions régionales) • Coordination et secrétariat de rédaction : Françoise Trifigny • Révision : Olivier Legendre,
Françoise Trifigny • Responsable d’édition : Pierre Vassal • Maquette et réalisation : Chromatiques éditions 01 43 45 45 10 • Impression :
Imprimerie Vincent – Tours – Imprimerie certifiée Imprim’Vert • ISSN 1772-094X • ISBN 978-2-7159-2513-7 • Dépôt légal à parution • Référencée
dans la base Scopus d’Elsevier.
Toute reproduction de ce document, des schémas et infographies, devra mentionner la source « Géosciences, la revue du BRGM
pour une Terre durable » • Le comité de rédaction remercie les auteurs et les relecteurs pour leur contribution • Les propositions
d’articles sont à envoyer à f[email protected]
Liste des annonceurs : BRGM Formation c.2 • BRGM éditions c.3 • SDEC p.15
03 Édito - Nathalie Kosciusko-Morizet
04 Le mot du rédacteur en chef - Jacques Varet
06 Introduction scientifique - Ghislain de Marsily
08 L’eau dans le système solaire, des glaces cométaires
aux manteaux planétaires - Jean Duprat
16 L’eau et la dynamique lithosphérique - Laurent Jolivet
24 De l’eau dans les magmas - Michel Pichavant
30 The role of non-magmatic water in volcanic hazards
Franco Barberi, Maria Luisa Carapezza
40 La convection hydrothermale et les ressources associées
Laurent Guillou-Frottier
48 De nouvelles perspectives pour l’exploitation
des ressources géothermales
Frédérik Bugarel, Éric Lasne, Dominique Tournaye
56 Fluides et genèse des concentrations minérales
Michel Cathelineau, Marie-Christine Boiron, Johann Tuduri
64 Dynamique de l’eau, de l’érosion à la sédimentation
Philippe Négrel, Christophe Rigollet
72 Les grands systèmes fluviaux del’Holocène à l’Anthropocène,
indicateurs des changements globaux
Michel Meybeck, Hans Dürr
82 Quality of our Groundwater Resources: Arsenic and Fluoride
Dr. D. Kirk Nordstrom
88 Les travaux souterrains :
perturbations hydrodynamiques et risques de pollution
Robert Fabriol, Emmanuel Ledoux
94 Ressources en eau : une gestion nécessairement locale
dans une approche globale
Nathalie Dörfliger, Jérôme Perrin
102 Tribune - Les terriens et l’eau - Jean Margat
104 Points de vue croisés - Le rôle de l’eau sur la planète Terre
Jean-François Minster, Bernard Rousseau, Dr Alice Aureli
109 Chiffres clés
111 Brèves

Nathalie Kosciusko-Morizet
Ministre de l’Écologie,
du Développement durable,
des Transports et du Logement
Des enjeux
de première importance
Dans le système Terre, l’eau joue un rôle essentiel :
Géosciences lui consacre un dossier attendu.
Le BRGM s’est très tôt penché sur la question de l’eau, et
en particulier de l’eau souterraine. Il s’est mesuré ainsi
à des enjeux internationaux de première importance,
puisque bon nombre des grands bassins hydrogra-
phiques ou d’aquifères sont transfrontaliers. Des enjeux
d’actualité, en France comme dans le reste du monde.
Le 6e Forum mondial de l’eau, que la France organise
en mars 2012 à Marseille, sera, je l’espère, l’occasion
d’évoquer ces enjeux et de proposer des solutions.
En Europe, nous disposons aujourd’hui de la directive-
cadre sur l’eau qui demande aux État membres de
maintenir ou de restaurer le bon état des eaux. La
France s’est fixée comme objectif d’atteindre ce bon
état pour au moins deux tiers de ses masses d’eau d’ici
2015. C’est un objectif ambitieux qui a besoin du
concours résolu de tous les acteurs de l’eau. La directive

européenne relative à l’évaluation et la gestion des
risques d’inondation demande, pour sa part, aux États
membres de réduire les conséquences négatives des
inondations sur la santé humaine, l’environnement, le
patrimoine culturel et l’activité économique. C’est un
vaste chantier qui montre combien la connaissance des
aléas actuels et futurs et des impacts du changement
climatique, est devenue un enjeu majeur.
Cette connaissance repose sur la recherche scienti-
fique, par exemple sur la manière dont les différents
types d’eau interagissent. Ainsi, les eaux souterraines
peuvent par leur composition chimique avoir un impact
tant sur les eaux superficielles que sur les écosystèmes
associés. Ces prélèvements peuvent par ailleurs avoir
une influence sur les aquifères proches du littoral et
provoquer des intrusions salines.
De la même manière, il nous faut faire progresser notre
connaissance des interactions entre l’eau et l’énergie.
Parce que la production d’énergie dépend souvent de la
ressource en eau, et parce que la production d’énergie
doit être respectueuse de l’eau. Le développement des
énergies renouvelables, telles que la géothermie, ou de
sources non conventionnelles, comme les gaz et huiles
de schistes, ne peuvent pas déroger à ce principe.
Tous ces enjeux montrent combien nous ne pouvons
nous satisfaire d’une gestion de l’eau à court terme. Il
nous appartient de préserver la ressource en eau pour
les générations futures, en prenant dès maintenant et
sans attendre les mesures qui s’imposent. L’expertise
scientifique du BRGM est un atout pour y parvenir.
Paysage de bord de Loire à proximité de la centrale
nucléaire de Saint-Laurent-des-Eaux.
Landscape along the banks of the Loire River near
the Saint-Laurent-des-Eaux nuclear power plant.
© William Beaucardet / EDF
03
Géosciences • numéro 13 • juillet 2011
édito