La question de gérer l’accès à la ressource en eau s’est, historiquement, d’abord posée pour les eaux des cours d’eau très liées aux conditions climatiques du moment et les eaux délivrées par des systèmes de distribution construits par l’humain. Ce n’est que plus récemment que l’on a envisagé de gérer les eaux souterraines, qui sont moins soumises à des problèmes de pénurie conjoncturelle (sauf les nappes d’accompagnement des cours d’eau). Dans la majorité des cas, l’accès à ces eaux souterraines est fait de manière individuelle, chaque usager (notamment agricole) y accédant par forage à l’endroit même de ses besoins. Mais ces ressources souterraines nécessitent aussi une gestion, car elles sont de plus en plus exploitées et parfois même surexploitées.
Ce module aborde cette question de la gestion des ressources en eau souterraines en présentant tout d’abord ce qu'apporte chaque discipline de sciences physiques (géologie hydrogéologie, géochimie, isotopie) et leurs outils pour la connaissance des aquifères (au niveau géologie : affleurement, forages, diagraphie, profils sismiques … ; au niveau hydrogéologie : piézométrie, pompage d’essai, points de prélèvements / exutoires, quantités prélevées …) : géométrie, structure et fonctionnement hydrologique.
Il expose ensuite l’intérêt que représentent les eaux souterraines pour les différents usages qui les mobilisent. La valeur économique de l’eau souterraine est ainsi étudiée dans cette partie (Qureshi et al., 2012). Sont également précisées les difficultés qu’il y a à connaître ces prélèvements d’eau souterraine et les méthodes qui permettent de les révéler.
Il décrit ensuite les différents problèmes posés par les aquifères : surexploitation des nappes actuelle ou future, dégradation de la qualité des eaux souterraines, menace d’intrusion d’eau salée, salinisation des sols, etc.
Il recense enfin les différentes méthodes permettant de rééquilibrer l’offre et la demande en eau souterraine. En premier lieu, il expose les moyens d’augmenter l’offre en eau (gestion active de l’eau souterraine, substitutions entre ressources) ou d’éviter la contamination des eaux de bonne qualité par des eaux de moins bonne qualité. Exemples : gestion active des aquifères karstiques (système Lez), recharge artificielle (ex. champs captant Seine à Paris), recharge inter-saisonnière / interannuelle (Llobregat, Catalogne), recharge avec eaux usées (Californie), barrage permettant d’éviter la contamination des eaux douces par les eaux salées.
En second lieu, il retrace les solutions agissant sur la demande en eau. Ces solutions s’inscrivent dans deux moteurs à la décision individuelle qui peuvent être parfois combinés : la maximisation de l’utilité individuelle et l’inscription dans une société induisant des comportements « pro-sociaux ». Seront explorées des solutions agissant directement sur la demande en eau souterraine (tarification, quotas, échanges marchands de droits d’eau) mais aussi des solutions indirectes (achat de terres pouvant sanctuariser une ressource à protéger, des politiques agricoles ou énergétiques pouvant influer positivement ou négativement le développement des prélèvements individuels, …).