Eaux souterraines
© Alvar Closas - Outlet of deep well in Abu Minqar, Farafra, Western Desert, Egypt
Dans le cycle de l’eau, les eaux souterraines se situent à l’interface des eaux météoriques, des eaux de surface et littorales et sont le siège de nombreuses influences liées aux usages et à leur gestion. Dans un contexte où les pressions liées aux besoins en eau et au réchauffement climatique s’accroissent, les ressources en eau souterraine sont une alternative aux ressources de surface. Aujourd’hui l'eau souterraine est essentielle pour la production agricole, fournissant 38 % des zones irriguées dans le monde, et contribuant à 43 % de sa consommation d'eau. On estime également que les eaux souterraines fournissent de l'eau potable à au moins 50% de la population mondiale. Cependant, l’importance de l’exploitation des eaux souterraines varie fortement selon les régions. Cela est lié à son accessibilité et à sa disponibilité, en regard de l’exploitation des eaux de surface généralement plus accessibles, mais également plus vulnérables. L’eau souterraine est l’objet de fortes tensions, ou au contraire la cible pour une solution plus durable de la gestion de l’eau.
© François Molle - Well along the Tensift river, Morocco
Les ressources en eau de surface étant pleinement exploitées dans de nombreux bassins du monde entier, certains aquifères sont de plus en plus exploités par les villes, l'industrie et l'agriculture. Du Maroc à la Chine, de la Californie au Chili, les niveaux d'eau des principaux aquifères baissent à un rythme alarmant, sans que l'on trouve de solutions à cette évolution non durable. On estime qu'environ 1,7 milliard de personnes vivent dans des zones où les ressources en eaux souterraines et/ou les écosystèmes qui en dépendent sont menacés par la surexploitation. Près d'un tiers des plus grands aquifères du monde s'épuisent plus vite qu'ils ne peuvent être reconstitués. Dans ces régions, l'utilisation non durable du stock des eaux souterraines menace donc leur rôle crucial dans les différents usages.
En revanche, dans d’autres régions, la ressource en eau souterraine est mal connue et peu exploitée. C’est notamment le cas des environnements dits hétérogènes et des zones littorales soumises aux intrusions salines. L’évaluation des réserves et des propriétés d’exploitation, ainsi que l’accessibilité pour les différents usages y est complexe. Elles peuvent alors représenter dans certains cas un potentiel de développement important pour fournir une alternative durable aux eaux de surface.
De par les propriétés de rétention des sols, les eaux souterraines apparaissent souvent comme une ressource moins vulnérable que les eaux de surface en termes de qualité des eaux. Cependant, les activités anthropiques ont durablement modifié la qualité des eaux souterraines dans les régions cultivées, amenant les gestionnaires en France à définir des zones de sauvegarde des ressources stratégiques.
L'équipe "eaux souterraines" de G-Eau se consacre à l'exploration des conditions physiques, techniques, institutionnelles et socio-politiques qui favorisent l'utilisation durable des ressources en eaux souterraines. Ses recherches interdisciplinaires portent à la fois sur des questions thématiques et transversales :
- Co-gestion des aquifères entre usagers et Etats
- Gestion de la demande en eau souterraine
- Eaux souterraines et écosystèmes dépendant
- Recharge artificielle
- Compréhension et modélisation des processus hydrogéologiques
- Qualité des eaux souterraines
- Interactions Eaux de surface / Eaux souterraines & Intrusions salines
Les principales activités de recherche de l'équipe sont concentrées en France (dont les DOM) et en Europe, au Brésil, au Maghreb, au Moyen-Orient, en Inde et dans le bassin inférieur du Mékong, avec des collaborations occasionnelles dans des pays comme le Chili ou l'Australie. Un focus sur la spécificité des zones semi-arides tient au fait que de nombreuses activités se réalisent en zone méditerranéenne et au Sahel.
Animateurs d’équipe : This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. et This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Le terme "Optimisation" fait référence à diverses problématiques, comme par exemple l'optimisation des tours d'eau sur un périmètre irrigué, l'optimisation des paramètres de contrôleurs automatiques, mais aussi la conception optimale d'infrastructures (choix et positionnement d'ouvrages de régulation, dimensionnement de canaux, etc.), ou le positionnement optimal de capteurs. La gestion des barrages met également en œuvre des approches par optimisation déterministe ou stochastique.
Le terme "Supervision" fait référence à des travaux déjà réalisés conduisant à l'interfaçage de notre logiciel de modélisation hydraulique SIC2 avec le superviseur du canal de Gignac
(Projet CPER et GIS Gignac).
Les données exploitées peuvent provenir de mesures in-situ, ou d’informations spatiales (futur satellite SWOT, mission CNES-NASA).
Le terme "Transfert d'Eau" signifie que les systèmes qui nous intéressent ne sont pas seulement les canaux d'irrigation, mais également les rivières ou fleuves naturels (Projets Lez, Adour, Niger, Sénégal, Seine, Rhône, Garonne, etc.), les réseaux en charge, les réseaux d'assainissement (Projet avec Degremont sur la station d'Achère), les bassins versants (Projet ClimAware, Lez), voir des systèmes exotiques (Projet Stade d'Eau Vive de Pau avec le BE Eléments, Fontaine de Nîmes avec la Saur). Ces divers systèmes intéressent l’équipe GHOSTE à partir du moment où il y a des ouvrages mobiles (barrages, vannes, seuils, pompes, etc.) et donc une problématique de gestion. Dans ces objectifs généraux il est tenu compte en particulier des spécificités liées au contexte des aménagements hydro-agricoles.
En support de ces recherches, pour les transférer et les valoriser ainsi que pour la formation et l’enseignement l’équipe GHOSTE développe des logiciels de simulation. Un outil privilégié est le logiciel SIC2 (Simulation Intégrée des Canaux et de leur Contrôle,
D’autres logiciels sont OSIRRIS pour l’optimisation des tours d’eau, TGR-GRP pour la prévision opérationnelle des crues.




