LA FORMATION DES NAPPES SOUTERRAINES ET DES SOURCES D’EAU
LA FORMATION DESNAPPES SOUTERRAINES
ET DES SOURCES D’EAU
Les glaciers et les calottes polaires, constituent la plus grande réserve d'eau douce de la planète. Loin derrière, viennent les eaux souterraines dont le volume est plusieurs dizaines de fois supérieur aux eaux de surface (fleuves, lacs, rivières, atmosphère, etc.). Ce qui explique l'intérêt des spécialistes, pour mettre en exploitation ces ressources qui ont l'avantage d'être renouvelables en partie. Le sous-sol recueille chaque année, l'équivalent de 15 000 à 20 000 kilomètres cubes d'eau (15 000 à 20 000 milliards de mètres cubes) provenant de l'infiltration des eaux de pluie, qui s'ajoutent aux 4 millions de kilomètres cubes, retenus dans les 800 premiers mètres de l'écorce terrestre. Toute cette eau n'est pas exploitable directement. L’eau retenue par adsorption et capillarité, restera prisonnière des roches et seule, l'eau libre ou gravifique, pourra être captée. Elle représente quand même un apport d'une importance considérable. Pourtant les conceptions anciennes qui avaient cours jusqu’en 1877, ne laissent pas d’étonner. Maurice Bucaille écrit dans son livre : « La Bible, le Coran et la Science »
« ...Il eut été simple d'imaginer que les eaux souterraines provenaient de l'infiltration des précipitations dans le sol. Mais on cite comme une exception, dans les temps anciens, la conception d'un certain Vitruve qui, à Rome, au 1er siècle avant J.-C., avait soutenu cette idée. Ainsi, pendant de longs siècles, au nombre desquels se situe la Révélation coranique, les hommes avaient des conceptions erronées sur le régime des eaux. Dans leur article Hydrologie, de l'Encyclopédia Universalis, deux spécialistes Castany et Blavoux, écrivent que la théorie de la poussée océanique sous l'effet des vents à l'intérieur des continents et sa pénétration dans le sol a été décrite par Millet au 7ème siècle avant J.-C. Platon partageait ces idées et pensait que le retour à l'océan s'effectuait par un grand abîme, le Tatare. Cette théorie aura de nombreux adeptes jusqu'au 18ème siècle avec Descartes. Aristote supposait, que la vapeur d'eau du sol se condensait dans les cavités refroidies et formait des lacs souterrains alimentant les sources. Il sera suivi par Sénèque (1er siècle) et restera en vigueur jusqu'en 1877, avec O. Volger... La première conception du cycle de l'eau reviendra en 1580 à Bernard Palissy, qui affirme que les eaux souterraines proviennent des infiltrations des eaux de pluie dans le sol. Hypothèse confirmée par Mariotte et Perrault au 17ième siècle. Des conceptions inexactes qui avaient cours à l'époque de Mahomet, on ne trouve nul écho dans les passages du Coran. »
Ainsi le Coran, n’a jamais fait siennes les idées en cours, bien qu’elles émanent de personnalités prestigieuses, dont les avis faisaient loi en la matière. A cela, il faut ajouter que si Descartes, comme Platon et Kepler, voyait dans la mer, l'origine de l'eau souterraine, il attribuait la formation des eaux douces à la distillation des eaux salées sous l'influence de la chaleur terrestre. (« Les eaux souterraines », par Félix Trombe). Volger, reprenant les vues d'Aristote, voulut montrer en 1877, par des calculs précis, que l'eau souterraine pouvait provenir des condensations internes dues à un refroidissement de l'air saturé de vapeur d'eau. Il eut le tort de vouloir attribuer une importance excessive à la théorie de la condensation, alors qu’en fait, elle est minime et négligeable. Avant lui, en 1549, le minéralogiste allemand Agricola distinguait outre l'eau due aux infiltrations de la pluie dans les fissures du sol, celle qui pouvait provenir de la condensation des vapeurs ascendantes en provenance des entrailles de la terre. D’autres versions existaient pour expliquer la formation des nappes souterraines et des sources d’eau. Elles étaient au nombre de quatre, mais sont toutes erronées ou gravement déficientes, pour expliquer le phénomène. Ces versions sont les suivantes :
1. Poussée de l'eau océanique sous l'effet du vent et pénétration dans le sol. Hypothèse fausse, soutenue par Thalès de Millet et Platon. Elle est restée en vigueur jusqu’au 18ème siècle avec Descartes.
2. Distillation des eaux salées sous l'influence de la chaleur terrestre. Hypothèse fausse, soutenue par Aristote et Sénèque, jusqu’au 1er siècle de l’ère chrétienne et restera en vigueur jusqu’en 1877 avec O. Volger.
3. Condensation interne due à un refroidissement de l'air saturé de vapeur d'eau. Théorie insuffisante pour justifier la formation de nappes souterraines.
4. Condensation des vapeurs ascendantes en provenance des entrailles de la terre. Phénomène marginal et précaire.
Certains chercheurs contemporains tentèrent d'exhumer les variantes qui mettent en jeu les phénomènes de condensation émanant des profondeurs de la terre, ainsi que celles qui résultent de la circulation d'air sauré, refroidi dans un sol à basse température, ou d'autres mécanismes manifestement insignifiants. Or ces idées étaient fausses et l’eau ainsi recueillie ne saurait contribuer que pour une part infime à l'accumulation des réserves hydriques, telles que procurées par les infiltrations. En conséquence, il y a lieu de croire que les infiltrations constituent la règle dans la formation des eaux souterraines. C'est cette réalité qui est restée ignorée durant des millénaires par les spécialistes des questions hydrauliques.
Aujourd'hui, que le phénomène a été démonté, il ne fait plus de doute que les milliers de milliards de mètres cubes d'eau provenant des précipitations, s'infiltrent chaque année à travers le sol pour alimenter les nappes souterraines. Il existe des méthodes éprouvées pour estimer, en fonction de la nature du terrain, de sa déclivité, des caractéristiques des précipitations, de leur importance, etc., le taux d'infiltration d'une région, et partant, le volume des apports annuels escomptés. Bien que le pourcentage varie d'un terrain à un autre et aussi en fonction des pentes respectives et des latitudes, le ratio ordinaire des eaux de pluie qui s’infiltrent dans le sous-sol, oscille entre 10 à 25 %.
Or, ce cheminement de l'eau de pluie resté si longtemps méconnu, est clairement mentionné dans le Coran : « Nous faisons descendre du ciel, l'eau (les précipitations), dans une mesure convenable, que Nous logeons dans le sol, alors que Nous pourrions la faire disparaître (ou la laisser se perdre). » (Coran 23.18). Le Coran enseigne que l’eau de pluie est emmagasinée à l'intérieur de la terre, anticipant sur la théorie de l'infiltration retenue par les scientifiques, bien plus tard. Le Livre sacré va plus loin que la simple description du système de récupération et de stockage des eaux souterraines : « Ne vois-tu pas, proclame le Coran, que Dieu fait descendre l'eau du ciel, qu’Il achemine dans des nappes souterraines, dont il fait jaillir des sources ? Grâce à elle Il fait germer des plantes... » (Coran 39.21). Les deux versets se complètent pour décrire la circulation de l’eau, d'abord sous forme de précipitations, son infiltration dans le sol, son stockage souterrain et son émergence à la surface, sous forme de sources, au bout du cycle.
A présent, plus personne n'ignore qu'une partie des précipitations s'infiltre et est retenue dans des poches souterraines plus ou moins imperméables. Différentes catégories de nappes existent qui ont été l’objet d’une classification par les spécialistes, parmi lesquelles se trouvent les sources de déversement qui arrivent en surface par gravité avec une sortie située le plus souvent dans le fond des cuvettes et les sources d'émergence qui peuvent jaillir plus haut que le point bas de la nappe phréatique, qu'elle soit libre ou captive. Il existe aussi d'autres catégories d'émergence, de résurgence et d'exsurgence qu’il n’est pas nécessaire de détailler. Le but essentiel est de démontrer que les sources proviennent de nappes souterraines, lesquelles sont alimentées par l'infiltration de l'eau de pluie qui tombe sur le sol.
Hormis les travaux du 17ème siècle, menés par Perrault, Mariotte et Halley qui ont permis d'arriver à des résultats similaires et la référence aux conclusions de Palissy, aucun ouvrage n'aura réussi à démonter aussi magistralement les mécanismes qui régissent le cycle de l'eau. L'approche adoptée par le Coran dix siècles auparavant, alors que le Prophète Mohammed n'avait aucune compétence particulière pour parler de ce domaine, est tellement suggestive, qu'elle dispense de tirer des conclusions qui s'imposent d'elles-mêmes.
