HYDROGÉOLOGIE

Comme son nom l’indique, l’hydrogéologie est la science de l’eau dans les roches. C’est donc à la fois une science de la Terre et une science de l’eau. C’est une science conceptuelle, fondamentale, mais aussi une science de l’ingénieur, qui se doit de répondre aux attentes sociétales, l’eau étant une ressource indispensable aux usages domestiques, urbains, industriels et agricoles.

L’hydrogéologue a deux domaines d’intérêt principaux : la quantité d’eau régulièrement renouvelée et la qualité de l’eau.

Parfois, sous des climats actuellement arides, la recharge des nappes est quasi nulle et l’eau n’est donc pas renouvelée. L’eau emmagasinée constitue une réserve que l’on exploite jusqu’à épuisement, comme un filon minéralisé dans une mine ; c’est de « l’eau fossile ». Ce domaine quantitatif mobilise des compétences en géologie, géophysique, photo-interprétation et télédétection, et cartographie spatiale pour l’évaluation volumétrique de la réserve. Pour la partie dynamique, l’hydraulique et l’hydrodynamique souterraine, la climatologie, l’hydrologie de surface et la modélisation sont utilisées.

Pour évaluer la qualité de l’eau, des compétences en géologie, hydrogéochimie, isotopie, pédologie et agronomie, modélisation thermodynamique, photo-interprétation et télédétection, cartographie spatiale, chimie environnementale, microbiologie et santé publique sont nécessaires.

L’eau souterraine dans l’histoire

Alors que les premiers usages connus de l’eau souterraine datent de l’Antiquité, l’hydrogéologie existe seulement depuis le xix^e siècle en tant que discipline. La pratique a donc précédé la théorie, et des systèmes rudimentaires ont permis et permettent encore d’exploiter les nappes phréatiques, c’est-à-dire pouvant être atteintes par des puits. En Afrique de l’Ouest, les céanes sont de simples trous creusés dans les alluvions du lit mineur des cours d’eau temporaires. Adaptées à un écoulement temporaire de type oued, elles subissent dégradations et comblement dès la saison des pluies suivante. En Occident, le captage des eaux souterraines alluviales peu profondes a fait l’objet d’une amélioration de la tenue de la cavité dans des puits, par l’usage de la maçonnerie, et d’une relative protection par une margelle.

Des systèmes plus sophistiqués existent depuis l’Antiquité dans les régions semi-arides, il s’agit des galeries de collecte des venues d’eau dans le terrain. Appelées qanats ou foggara dans le Sud algérien, khettara au Maroc, elles permettent d’irriguer les palmeraies. Les galeries drainantes creusées dans le sud de l’Europe à partir du Moyen Âge utilisaient déjà les propriétés statistiques du milieu : plus grande est leur longueur, plus grand est le débit drainé.

Ces propriétés ont été également observées lors du creusement de galeries de mines et à la réalisation des travaux souterrains : historiquement, l’eau souterraine a été un frein aux travaux sous nappe. Cette présence fréquente dans les travaux a nécessité une technologie d’étanchement (palplanches, parois moulées, congélation,…) et d’exhaure, parfois de débits importants (600 l/s dans la mine de lignite de Gardanne, Bouches-du-Rhône).