Les eaux souterraines dans le monde

Sommaire et contenu du livre "Les eaux souterraines dans le monde"

Table des matières Liste des encadrés Liste des tableaux Liste des figures Introduction 1S Les eaux souterraines dans le cycle mondial de l'eau 19 1. L'hydrosphère souterraine 19 2. En quelles quantités l'eau souterraine participe-t-elle au cycle de l'eau? 22 3. Eaux souterraines et eaux de surface: quelles relations ? 33 4. L'aridité bouleverse le cycle de l'eau et privilégie les eaux souterraines 38 5. Les eaux souterraines et les écosystèmes aquatiques 41 Géographie mondiale des eaux souterraines 1. Une double lecture du sous-sol: compositions et structures 2. Panorama hydrogéologique mondial 3. Les grands systèmes aquifères de la Terre 4. Les aquifères karstiques 5. Les aquifères alluviaux 6. Les aquifères de socle 7. Les aquifères volcaniques Ressources offertes par les eaux souterraines 1. Nature et ressources 2. Quelles stratégies d'exploitation? 3. Géographie des ressources en eau souterraine 4. L'exception des ressources non renouvelables en eau souterraine 75 43 5. Accessibilité et mobilisation des eaux souterraines 78 44 6. Un art vital 84 45 7. Fragilités et vulnérabilités des ressources ......... 89 48 8. Peut-on augmenter les ressources en eau souterraine? 92 57 60 61 Exploitations et utilisations : 64 des eaux souterraines dans le monde 9S 1. L'eau souterraine: une source spécifique et privilégiée d'approvisionnement en eau ...... 95 67 2. Quelles quantités d'eau souterraine exploite-t-on et où en prélève-t-on 67 le plus dans le monde? 98 68 3. Évolution des prélèvements d'eau souterraine au XX· siècle :Tendances 71 contemporaines et perspectives 107 (suite) 4. Quelle est la contribution des «mines d'eau»? 110 5. Quelles utilisations ? 114 6. Contributions des eaux souterraines aux approvisionnements en eau de l'humanité 125 7. Implications socio-économiques 134 Gérer durablement ce patrimoine 137 1. Effets normaux et impacts négatifs des exploitations d'eau souterraine 137 2. ttat présent des pressions sur les ressources 143 3. Menaces sur les ressources 150 4. Gestion durable des eaux souterraines: valoriser et conserver ces ressources 159 En guise de conclusion 168 Conclusion générale 171 En savoir plus 171 Mieux comprendre 171 Prendre conscience de la diversité des situations et des problèmes 172 Mieux gérer les eaux souterraines à l'avenir 173 Bibliographie 175 Sélection de monographies nationales sur les eaux souterraines 181 Sélection de monographies sur les eaux souterraines par grands systèmes aquifères ......... 183 Principales cartes hydrogéologiques continentales ou mondiales 184 Articles et opuscules de vulgarisation 185 Principaux sigles et acronymes 186 Liste des encadrés Introduction Encadr~J D'où viennent les eaux souterraines? 15 Chapitre Encadr~ 7 Comment se calculent les flux d'eau souterraine? 24 Encadr~2 Le sang de la Terre 33 Encadr~3 Estimation des parties communes entre eaux souterraines et eaux de surface pour calculer les ressources en eau naturelles sans « double compte» 36 Encadr~4 Les aquifères forment-ils des écosystèmes aq uatiq ues souterrains? 41 Chapitre Encadr~5 Les cartes hydrogéologiques 44 Chapitre Encadr~6 Qu'est-ce qu'un système aquifère? 45 Encadr~ 7 Les eaux de surface et les eaux souterraines sont-elles des ressources indépendantes ?.... 69 Encadr~8 Qualités naturelles des eaux souterraines ..... 70 Encadr~9 Les eaux jaillissantes 88 Chapitre Encadr~ 70 Des sources d'approvisionnement avantageuses et contraignantes 97 Encadre 77 Les prélèvements d'eau souterraine sont-ils suffisamment connus? 98 Chapitre Encadr~ 72 Exemples d'amples baisses de niveau de nappes souterraines sous l'effet d'exploitation intensive croissante 139 Encadre 73 Affaissements du sol dus à des exploitations intensives d'eau souterraine 142 Droit et législation des eaux souterraines ... 165 Encadr~ 74 Qu'est-ce que la surexploitation des eaux souterraines? 148 Encadr~ 75 Les surcharges de nappe souterraine 153 Encadr~ 76 La pollution des eaux souterraines 156 Encadr~ 77 Gérer les eaux souterraines 160 Encadr~ 78 Elimination ofgroundwater overdraft in water scarce basins 161 Encadr~ 79 Les aquifères transfrontaliers 162 Encadr~20 Les modèles de gestion des eaux souterraines 163 Encadr~27 Encadr~22 Le cadre réglementaire européen pour la protection des eaux souterraines .... 169 Liste des tableaux Chapitre Tableau 7.7 Stock et flux des eaux souterraines continentales. Quelq ues estimations globales 20 Tableau 7.2 Exemples de réserves totales d'eau souterraine calculées par pays 22 Tableau 7.3 Répartition des flux d'écoulement souterrain continentaux 28 Tableau 7.4 Différenciation de l'écoulement souterrain moyen suivant les zones climatiques 28 Tableau 7.5 Flux moyens d'eau souterraine estimés par pays 29 Tableau 7.6 Exemples d'estimations d'écoulement souterrain 31 Tableau 7.7 Exemples d'estimations de partie commune (overlap) entre écoulement souterrain et écoulement de surface en différents pays 37 Chapitre Tableau2.7 Très grands systèmes aquifères de la Terre ... 52 Tableau 2.2 Grandes sources d'aquifères karstiques de la Terre 59 Tableau 2.3 Ressources en eau souterraine d'îles volcaniques 66 Chapitre Tableau3.7 Ressources en eau souterraine des pays méditerranéens 74 Tableau 3.2 Ressources renouvelables et exploitables en eau souterraine évaluées par pays 76 Tableau 3.3 Sélection des principaux systèmes aquifères à ressources en eau non renouvelables dans le monde 80 Tableau 3.4 Ressources en eau souterraine non renouvelables estimées par pays 82 Tableau 35 Classification des modes et types d'ouvrage d'exploitation d'eau souterraine 85 Tableau 3.6 Principaux réseaux de galeries captantes dans le monde 86 Chapitre Tableau4.7 Prélèvements et utilisations d'eau souterraine dans une sélection de pays fortement exploitants dans le monde .......... 100 Tableau 4.2 Exploitations minières des ressources en eau souterraine non renouvelables dans le monde. Productions contemporaines 111 Tableau 4.3 Irrigations par eau souterraine 122 Chapitre Tableau 5.7 Indices actuels d'exploitation de quelques systèmes aquifères à ressources renouvelables intensivement exploités dans le monde...... 144 Tableau 5.2 Surexploitations de ressources renouvelables en eau souterraine estimées dans différents pays 149 Tableau 5.3 Principaux déstockages d'eau souterraine (groundwater depletion) résultant d'exploitation intensive au XX' siècle 151 Liste des figures Introduction Figure 1. Circulation des eaux souterraines selon le Père Athanasius Kircher. 16 Chapitre Rgure 1.1 Ordres de grandeur des stocks d'eau souterraine continentaux 21 Rgure 1.2. Schéma du cycle de l'eau et du bilan d'eau d'un territoire 23 Rgure 1.3 Répartition mondiale de la recharge moyenne annuelle des eaux souterraines (1961-1990) 26 Figure 1.4 Hauteurs moyennes annuelles d'écoulement souterrain en mm/an 27 Rgure 1.5 Pays classés suivant l'ordre de grandeur de leur flux moyen interne d'eau souterraine par unité de surface 30 Figure 1.6 Parts des flux d'eau souterraine compris dans l'écoulement total interne estimées par pays 32 Rgure 1.7 Parts des flux totaux d'eau souterraine collectées par les cours d'eau estimées par pays 35 Figure 1.8 Flux globaux superficiels et souterrains des eaux continentales 37 Figure 1.9 Répartition mondiale des régions arides ....... 39 Figure 1.10 Grands systèmes aquifères endoréiques........ 40 Chapitre Figure2.7 Carte hydrogéologique du monde ­Projet WHYMAP 47 Figure 2.2 Les très grands systèmes aquifères de la Terre 51 Figure 2.3 Diagramme schématique d'un aquifère karstique en structure tabulaire 58 Figure 2.4 Aquifère de socle composé d'altérites et de zone fissurée 62 Figure 2.5 Répartition des aquifères de socle dans le monde 63 Figure 2.6 Principaux aquifères volcaniques de la Terre 65 Figure 3.3 Exploitations d'eau souterraine sans coût énergétique: principaux réseaux de galeries captantes (qanats, etc.) et bassins artésiens reconnus (à eau jaillissante initialement) 87 Chapitre Figure 3. 7 Répartition des types de ressource en eau souterraine prédominants en zone aride....... 73 Figure 3.2 Ressources non renouvelables en eau souterraine. Principaux gisements de la Terre 79 Figure 3.4 Carte de vulnérabilité intrinsèque aux pollutions des eaux souterraines du Bassin de Seine-Normandie en France ..... 91 Chapitre Figure4.7 État et dates de valeur des données sur les prélèvements d'eau souterraine par pays, issues de la compilation des statistiques disponibles 99 Figure 4.2 Prélèvements actuels totaux d'eau souterraine par pays 103 Figure 4.3 Essai d'anamorphose cartographique représentant chaque pays en fonction de ses prélèvements d'eau souterraine 104 Figure 4.5 Pays classés suivant les prélèvements d'eau souterraine actuels par habitant 106 Figure 4.6 Ëvolution des prélèvements totaux d'eau souterraine dans les pays les plus exploitants pendant la seconde moitié du XX' siècle 107 Figure 4.7 Ëvolution des prélèvements totaux d'eau souterraine douce aux Ëtats-Unis de 1950 à 2000 108 Figure 4.8 Tendances approximatives des politiques relatives aux eaux souterraines dans les pays arides et semi-arides 109 Figure 4.9 Exploitations minières de ressources non renouvelables en eau souterraine dans le monde 112 Figure 4. 70 Part des demandes totales actuelles en eau (1995-2000) couverte par l'exploitation minière de ressources non renouvelables en eau souterraine ......... 113 Figure 4. 77 Prélèvements actuels d'eau souterraine répartis par secteur d'utilisation dans chaque partie du monde 115 Exemples de baisses de niveau de nappes souterraines intensivement exploitées: effets patents de surexploitation 140 Figure 4.4 Prélèvements totaux des dix plus gros préleveurs mondiaux actuels 105 Figure 4. 72 Secteurs d'utilisation d'eau souterraine actuellement dominants dans chaque pays 116 Rgure4.73 Prélèvements actuels d'eau souterraine pour l'irrigation dans chaque pays 118 Rgure4.74 Prélèvements actuels d'eau souterraine pour l'alimentation en eau potable des collectivités dans chaque pays 119 Rgure4.75 Prélèvements d'eau souterraine pour les utilisations par les industries non desservies dans chaque pays 120 Rgure4.76 Prélèvements d'eau souterraine selon les utilisations (proportions) 121 Figure 4. 77 Proportions des prélèvements d'eau souterraine dans les prélèvements totaux d'eau douce actuels de chaque pays 126 Rgure4.78 Part des prélèvements d'eau souterraine sur les prélèvements d'eau totaux pour l'alimentation en eau potable des collectivités dans chaque pays 127 Rgure4.79 Grandes villes du monde alimentées exclusivement ou en majeure partie en eau souterraine 129 Figure 4.20 Part des prélèvements d'eau souterraine sur la totalité des prélèvements d'eau pour l'irrigation de chaque pays Figure 4.27 Aires irriguées par eau souterraine dans chaque pays Figure 4.22 Part des prélèvements d'eau souterraine sur la totalité des prélèvements d'eau à fins industrielles dans chaque pays 130 131 133 Chapitre Figure 5.7 Figure 5.2 Diversité des pressions sur les ressources en eau souterraine renouvelables dans le monde 146 Figure 53 Principaux déstockages d'eau souterraine opérés au XX' siècle résultant de surexploitation ou d'exploitation minière de ressources non renouvelables 152 Figure 5.4 Aires de pollution des eaux souterraines par des concentrations en nitrate supérieure à 50 mg/I dans l'Union Européenne 158