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Les eaux souterraines

Dans cette section :


Introduction

Les eaux souterraines sont une ressource essentielle et vitale pour près d'un quart des Canadiens. Elles sont leur seule source d'eau potable et ménagère, agricole et industrielle, et assurent en fait tous leurs besoins quotidiens en eau. Pourtant, pour la majorité des Canadiens, ceux qui n'en sont pas tributaires, les eaux souterraines sont une ressource cachée dont la valeur n'est pas bien comprise ou appréciées.

Notre image du Canada est un pays de lacs, de cours d'eau et de glaciers étincelants. Les eaux souterraines, omniprésentes dans le sous-sol, ne font pas partie de ce tableau. Il n'est donc pas surprenant que les préoccupations des Canadiens au sujet de la qualité de l'eau se focalisent surtout sur les eaux de surface -- nos lacs et nos cours d'eau. Les ressources en eau souterraine, moins visibles, mais d'une égale importance, ont suscité moins d'intérêt chez le public, sauf dans les régions du Canada où les gens en dépendent.

Il faut assurer la protection des eaux souterraines

Au cours des dernières années, il apparaît toutefois que plusieurs événements concernant la qualité des eaux souterraines ont contribué à sensibiliser davantage le public à l'importance et à la vulnérabilité de ces ressources. Les reportages et les articles des médias sur la contamination de puits par des fuites de réservoirs d'essence ou de solvants de nettayage à sec et au sujet des effets du lessivage chimique de décharges ou de lieux d'élimination des déchets industriels ont suscité, chez le public, des préoccupations relatives à la qualité des eaux souterraines. Au début de 1990, l'infiltration chimique, causée par l'incendie des pneus à Hagersville, en Ontario, a menacé de polluer les réserves d'eau souterraine dans cette région. Les articles de journaux ont alerté les résidents de la région et ont contribué à capter l'attention sur le problème de la pollution des eaux souterraines.

En mai 2000, une violente tempête de pluie a charrié du fumier de bovins dans un puits municipal à Walkerton, en Ontario. L’eau a ainsi été contaminée par la bactérie E. coli, ce qui a rendu des résidants malades et entraîné la mort de certains d’entre eux. Cet événement a rappelé de façon brutale l’importance de ce que bon nombre de Canadiens tiennent pour acquis : une eau potable saine et de qualité.

Même aux endroits où nous ne pourrions pas l'utiliser directement comme réserve d'eau potable, nous devons néanmoins protéger l'eau souterraine, car elle acheminera les contaminants et polluants des terres vers les lacs et les cours d'eau d'où d'autres personnes prélèvent un fort pourcentage de leurs réserves d'eau douce.


Propriétés

Qu'est-ce que l'eau souterraine?

On croit parfois que l'eau s'écoule par des cours d'eau souterrains ou qu'elle se rassemble dans des lacs souterrains. L'eau souterraine n'est pas seulement confinée à quelques canaux ou dépressions de la même façon que l'eau de surface se concentre dans des cours d'eau et des lacs. Au contraire, elle est presque omniprésente dans le sous-sol. On la trouve dans les interstices des particules de roches et de sol, ou dans les crevasses et fissures des roches. 

Principaux types de porosité. Voir texte ci-dessous.

La figure montre où peut-on trouver de l'eau souterraine. L'eau occupe les interstices des grains de sable (intergranulaire), fissure (roches ignées), et vide de dissolution (calcaire).

L'eau qui remplit ces cavités se situe généralement dans les 100 mètres de la surface. C'est là que réside une grande partie de l'eau douce de la terre. À de plus grandes profondeurs, ces cavités sont beaucoup plus petites en raison du poids de la roche de recouvrement et, par conséquent, elles contiennent des quantités d'eau beaucoup moindres.

L'eau souterraine coule lentement à travers des formations aquifères (aquifères) à différents débits. À certains endroits, où elle a dissous le calcaire pour former des cavernes et de grandes ouvertures, son débit peut être relativement rapide, mais ceci est toutefois exceptionnel.

De nombreux termes sont utilisés pour décrire la nature et l'étendue des ressources en eau souterraine. Le niveau au-dessous duquel tous les interstices sont remplis d'eau s'appelle la surface de saturation. Au-dessus de cette surface se trouve la zone d'aération. Ici, les espaces dans la roche et le sol contiennent à la fois de l'air et de l'eau. L'eau dans cette zone s'appelle l'humidité du sol. Toute la région au-dessous de la surface de saturation est dénommée zone de saturation, et l'eau de cette zone est l'eau souterraine

Écoulement de l'eau souterraine. Voir texte ci-dessous.

La figure montre comment l'eau, à partir de sources comme les précipitations et les fossés d'alimentation, entre dans la zone d'aération (humidité du sol) et la zone de saturation (eau souterraine). Elle illustre aussi l'écoulement souterrain, l'invasion d'eau salée et l'émission d'eau souterraine dans les cours d'eau et la mer.

Qu'est ce qu'un aquifère?

Bien que l'eau souterraine existe partout dans le sous-sol, certaines parties de la zone de saturation contiennent plus d'eau que d'autres. Un aquifère est une formation souterraine de roche perméable ou de matériau meuble qui peut produire des quantités utiles d'eau lorsqu'elles sont captées par un puits. Les aquifères existent dans toutes les dimensions et varient d'après leur composition et leur origine. Ils peuvent être petits, ne couvrant que quelques hectares de superficie, ou très grands, sous-jacents à des milliers de kilomètres carrés de surface terrestre. Ils peuvent avoir seulement quelques mètres d'épaisseur ou mesurer des centaines de mètres du haut vers le bas.

Beaucoup de grands aquifères du Canada sont d'épais dépôts de sable et de gravier laissés jadis par des cours d'eau glaciaires. Ce genre d'aquifère approvisionne principalement les régions de Kitchener-Waterloo, en Ontario, et de Fredericton, au Nouveau-Brunswick. L'aquifère Carberry, au Manitoba, est un ancien delta qui repose sur ce qui constituait autrefois le lac glaciaire Agassiz. Cet aquifère sert particulièrement à l'irrigation. L'Île-du-Prince-Édouard tire entièrement son eau d'aquifères de grès. Il existe un grand aquifère de sable et de gravier provenant d'alluvions glaciaires dans la vallée du Fraser, en Colombie-Britannique. On s'en sert d'ailleurs abondamment comme source d'eau à des fins municipales, domestiques et industrielles. À Winnipeg et à Montréal, les industries sont approvisionnées par des aquifères composés de roches fracturées.

Se concentrer seulement sur les principaux aquifères (les gros aquifères) serait toutefois une erreur. En effet, beaucoup d'exploitations agricoles et de maisons de campagne tirent leur eau d'aquifères relativement petits, par exemple, de minces dépôts de sable et de gravier, d'origine glaciaire ou autre. Pris séparément, ces aquifères n'ont guère d'importance, mais réunis ils constituent une très importante source d'eau souterraine.

L'eau souterraine – en mouvement perpétuel

Les matériaux perméables contiennent des fissures ou des espaces interreliés qui sont suffisamment nombreux et grands pour laisser l'eau circuler librement. Dans certains matériaux perméables, l'eau souterraine peut se déplacer sur plusieurs mètres en une journée; en d'autres endroits, elle ne se déplace que de quelques centimètres en un siècle. L'eau souterraine ne circule que très lentement dans des matériaux relativement imperméables comme l'argile et les schistes.

Les spécialistes des eaux souterraines distinguent généralement deux types d'aquifères en fonction des attributs physiques de ces derniers : les milieux poreux et les aquifères fissurés.

Les milieux poreux sont des aquifères composés d'agrégats de particules distinctes comme le sable et le gravier. L'eau souterraine occupe les vides interstitiels des grains à travers lesquels elle circule. Les milieux poreux où les grains ne sont pas reliés l'un à l'autre sont considérés comme meubles. Si les grains sont cimentés les uns aux autres, ces aquifères sont dits consolidés. Les grès sont des exemples de milieux poreux consolidés.

Les aquifères fissurés sont des roches dans lesquelles l'eau souterraine circule à travers des fissures, des joints ou des fractures dans une roche par ailleurs solides. Le granite et le basalte en constituent des exemples. Les calcaires sont souvent des aquifères fissurés, mais, ici, les fissures et les fractures peuvent être agrandies par dissolution, formant de grands chenaux ou même des cavernes. Un terrain calcaire où la dissolution a été très active s'appelle le karst. Les milieux poreux comme le grès peuvent présenter un degré si élevé de cimentation ou de recristallisation que tous les espaces originaux sont remplis. Dans ce cas, la roche n'est plus un milieu poreux. Toutefois, si elle contient des fissures, elle peut encore assurer la fonction d'un aquifère fissuré.

La plupart des aquifères qui revêtent un intérêt pour nous sont des milieux poreux meubles comme le sable et le gravier. Certains matériaux très poreux ne sont pas perméables. L'argile, par exemple, comporte de nombreux interstices entre ses grains, mais ces vides interstitiels ne sont pas assez grands pour permettre le libre passage de l'eau.

L'eau souterraine coule généralement vers le bas, dans le sens de la pente de la surface de saturation. Comme l'eau de surface, l'eau souterraine s'écoule vers les cours d'eau, les lacs et les océans pour éventuellement les rejoindre. L'écoulement de l'eau souterraine dans les aquifères sous-jacents aux bassins versants de surface ne reflète pas toujours l'écoulement de l'eau à la surface. En conséquence, l'eau souterraine peut se déplacer dans des directions différentes de celles de l'écoulement de surface.

Les aquifères libres sont des nappes à surface libre limitées par la surface de saturation. Toutefois, certains aquifères se situent au-dessous de couches de matériaux imperméables; ce sont des aquifères captifs, ou parfois des nappes artésiennes. Un puits dans un aquifère de ce type est un puits artésien

Aquifères et puits. Voir texte ci-dessous.

La figure montre un puits artésien et un puits jaillissant forés dans un aquifère captif ainsi qu'un puits de la nappe phréatique (puits de surface) foré dans un aquifère libre. Elle montre aussi la surface piézométrique dans un aquifère captif et la couche imperméable de délimitation située entre l'aquifère captif et l'aquifère libre.

L'eau dans ces puits s'élève à un niveau plus haut que la partie supérieure de l'aquifère en raison de la pression sous laquelle elle est retenue. Si le niveau d'eau monte au-dessus de la surface du sol, il se forme un puits jaillissant. Lasurface piézométrique est le niveau auquel s'élèvera l'eau d'un aquifère artésien.

L'eau souterraine – un maillon essentiel dans le cycle hydrologique

La circulation de l'eau souterraine fait partir du cycle hydrologique. Les précipitations et d'autres sources d'eau de surface alimentent l'eau souterraine qui se draine constamment, et parfois très lentement, vers son points de déversement.

L'eau souterraine ne reste pas en permanence dans le sous-sol et elle ne constitue pas toujours des réserves exploitables à volonté par des puits. Le cycle hydrologique est la série de transformations qui se produisent dans la circulation de l'eau de l'atmosphère vers la surface et dans les régions souterraines de la terre, puis de nouveau de la surface vers l'atmosphère. Les précipitations se transforment en eau de surface, en humidité du sol et en eau souterraine. L'eau souterraine circule à nouveau vers la surface, et, de la surface, toute l'eau retourne à l'atmosphère par évaporation et transpiration.

Lorsque les précipitations tombent à la surface du sol, une partie de l'eau se déverse dans les lacs et les cours d'eau. Une certaine partie de l'eau provenant de la fonte des neiges et des précipitations s'infiltre dans le sol et percole dans la zone de saturation. Ce processus s'appelle l'alimentation, et les endroits où il se produit s'appellent zones d'alimentation

Cette eau peut finalement réapparaître au-dessus du sol. C'est l'émergence. L'eau souterraine peut se déverser dans les cours d'eau, les marais, les lacs et les océans, ou bien son émission peut se présenter sous forme de sources et de puits jaillissants.

L'émergence de l'eau souterraine peut contribuer considérablement à l'écoulement de l'eau de surface. Durant les périodes sèches, le débit de certains cours d'eau peut être entièrement alimenté par l'eau souterraine. En tout temps de l'année, en fait, la nature des formations souterraines exerce un effet marqué sur le volume du ruissellement. Tandis que le débit d'émergence détermine le volume d'eau circulant de la zone de saturation vers les cours d'eau, le taux d'alimentation détermine le volume d'eau s'écoulant à la surface. Lorsqu'il pleut, par exemple, le volume de l'eau se déversant dans les cours d'eau dépend de la quantité de précipitations que les matériaux souterrains peuvent absorber. Lorsque la quantité d'eau à la surface est supérieure à la capacité d'absorption des matériaux souterrains, elle se déverse dans les cours d'eau et les lacs.

Le temps de séjour de l'eau souterraine, c'est-à-dire la durée pendant laquelle l'eau demeure dans la portion souterraine du cycle hydrologique, varie énormément. L'eau peut demeurer seulement quelques jours ou quelques semaines dans le sous-sol, ou jusqu'à 10 000 ans ou plus. Les temps de séjour de dizaines, de centaines ou même de milliers d'années ou plus ne s'ont pas exceptionnels. À titre de comparaison, le temps de renouvellement de l'eau de rivières, ou le temps que met l'eau des rivières à se remplacer complètement, est d'environ deux semaines.

Estimation de la profondeur et du temps de séjour des réserves d'eau de la planète
ParamètreÉquivalent en profondeur (m) Calculé comme si l'emmagasinement était uniformément réparti sur toute la surface de la terreTemps de séjour
Océans et mers2500environ 4000 ans
Lacs et réservoirs0,25environ 10 ans
Marais0,007environ 1 à 10 ans
Canaux fluviaux0,003environ 2 semaines
Humidité du sol0,132 semaines à 1 an
Eau souterraine1202 semaines à 10 000 ans
Calottes glacières et glaciers6010 à 1000 ans
Eau atmosphérique0,025environ 10 jours
Eau biosphérique0,001environ 1 semaine
Source : adaptée de R. Allen Freeze et John A. Cherry, Groundwater. Prentice-Hall: Englewood Cliffs, New Jersey, 1979: p.5.

Quelle quantité d'eau souterraine avons-nous?

Selon certaines estimations, l'eau souterraine terrestre pourrait couvrir toute la surface du globe sur une profondeur de 120 mètres. À titre de comparaison, le volume des eaux de surface des lacs, cours d'eau, réservoirs et marais pourrait être contenu sur une profondeur d'environ un quart de mètre. 

Il est extrêmement difficile d'estimer le volume de l'eau souterraine sur toute la planète. Par exemple, une analyse documentaire récente révélait des chiffres allant de 7 000 000 à 330 000 000 de kilomètres cubes. Toutefois, toutes les estimations impliquent que, si nous ne comptons pas l'eau gelée des calottes glaciaires, des glaciers et des neiges persistantes, l'eau souterraine constitue presque le volume total de l'eau douce utilisable de la terre. 

L'eau souterraine et les réserves d'eau douce de la planète. Voir texte ci-dessous.

Source : Adaptée de la figure 2 no. A-2 de la collection Eau douce, De l'eau - ici, là bas, partout de l'eau.

La figure montre que les réserves d'eau de la planète sont formées de 2,5 % d'eau douce et de 97,5 % d'eau salée. Les réserves mondiales d'eau douce sont constituées de lacs, de cours d'eau, etc. (0,4 %); de neige et de glace (68,7 %); d'eau souterraine (30,9 %).

Pourtant, il arrive souvent que ces réserves ne sont pas facilement accessibles, et il peut se révéler difficile et coûteux de les exploiter dans certaines régions. La qualité de la source d'eau souterraine est également un facteur déterminant majeur dans l'établissement de son utilisation.

Même au Canada, il y a plus d'eau dans le sol qu'en surface. Depuis le début du siècle dernier elles ont été fréquemment étudiées, toutefois, elles n'ont pas été cartographiées de façon systématique dans l'ensemble du pays. Le programme Cartographie des eaux souterraines de Ressources naturelles Canada, l'initiative fédérale actuelle sur les eaux souterraines, a pour but d'établir un cadre conceptuel des systèmes d'écoulement national, régional et des bassins hydrographiques.


Utilisations de l'eau souterraines

Près de neuf millions de Canadiens sont tributaires de l'eau souterraine

Au Canada, 8,9 millions de personnes, soit 30,3 % de la population, sont tributaires de l'eau souterraine pour leurs besoins domestiques. 

Pourcentage de la population tributaire de l'eau souterraine. Voir texte ci-dessous.

Sources :
Statistique Canada, Division des comptes et de la statistique de l'environnement, compilation spéciale à partir des données d'Environnement Canada, Base de données sur l'utilisation de l'eau par les municipalités.
Statistique Canada, Estimations trimestrielles de la population du Canada, des provinces et des territoires, produit no 91-001 au catalogue de Statistique Canada, Ottawa, vol. 11, no 3, 1996.

La carte montre le pourcentage de la population canadienne tributaire de l'eau souterraine (utilisations municipales, domestiques et rurales seulement). Canada : 30,3 % Alberta : 23,1 % Colombie-Britannique : 28,5 % Île-du-Prince-Édouard : 100 % Manitoba : 30,2 % Nouveau-Brunswick : 66,5 % Nouvelle-Écosse : 45,8 % Ontario : 28,5 % Québec : 27,7 % Saskatchewan : 42,8 % Terre-Neuve-et-Labrador : 33,9 % Territoires du Nord-Ouest et Nunavut : 28,1 % Yukon : 47,9 % Données de 1996.

Environ deux-tiers de ces usagers vivent dans des régions rurales. Dans de nombreuses régions, les puits produisent des réserves d'eau plus fiables et moins chères que celles obtenues dans les lacs et les cours d'eau voisins. Les autres de consommateurs se situent essentiellement dans des petites municipalités où l'eau souterraine fournit la principale source des systèmes de distribution d'eau. Par exemple, 100 % de la population de l'Île-du-Prince-Édouard, et plus de 60 % de la population du Nouveau-Brunswick dépendent de l'eau souterraine pour satisfaire leurs besoins domestiques.

En outre, l'utilisation prédominante de l'eau souterraine varie selon la province. En Ontario, à l'Île-du-Prince-Édouard, au Nouveau-Brunswick et au Yukon, les plus gros utilisateurs de l'eau souterraine sont les municipalités; en Alberta, en Saskatchewan et au Manitoba, c'est l'industrie agricole pour l'abreuvement du bétail; en Colombie-Britannique, au Québec et dans les Territoires du Nord-Ouest, c'est l'industrie; et à Terre-Neuve et en Nouvelle-Écosse, c'est l'utilisation domestique rurale. L'Île-du-Prince-Édouard est presque totalement tributaire de l'eau souterraine pour toutes ses utilisations.

L'eau souterraine, source d'énergie

L'eau souterraine peut être utilisée comme source de chaleur. Les thermopompes utilisant l'eau souterraine offrent une solution de plus en plus remarquée pour les systèmes de chauffage et de climatisation à haut rendement énergétique dans les installations commerciales et résidentielles. Bien que les coûts initiaux soient plus élevés que ceux des systèmes à air -- en raison des coûts supplémentaires des installations souterraines -- le rendement énergétique supérieur des systèmes souterrains les rend de plus en plus attrayants.

La recherche sur l'utilisation de l'eau géothermique a été menée dans plusieurs institutions dans tout le Canada. La ville de Moose Jaw a mis au point un système de chauffage géothermique pour une piscine publique et une installation de loisirs. L'université Carleton, à Ottawa, utilise déjà l'eau souterraine pour chauffer et climatiser ses bâtiments. À Sussex, au Nouveau-Brunswick, le complexe du centre de santé utilise un aquifère pour emmagasiner de l'énergie thermique depuis 1995.


Qualité de l'eau souterraine

Nous pensons souvent à la qualité de l'eau en termes de goût, de pureté et d'odeur, et en fonction d'autres propriétés qui déterminent si l'eau est potable. Pour d'autres utilisations, différentes propriétés peuvent être importantes. La plupart de ces propriétés dépendent des sortes de substances qui sont dissoutes ou en suspension dans l'eau. L'eau pour la plupart des utilisations industrielles, par exemple, ne doit pas être corrosive et ne doit pas contenir de matières dissoutes qui pourraient former un precipité sur les surfaces de la machinerie et du matériel.

L'eau pure est insipide et inodore. Une molécule d'eau contient seulement des atomes d'hydrogène et d'oxygène. On ne trouve jamais l'eau à l'état pur dans la nature. Les eaux souterraines et les eaux de surface peuvent contenir de nombreux constituants, notamment des micro-organismes, des gaz, et des matières organiques et inorganiques.

La nature chimique de l'eau évolue continuellement au cours de sa circulation dans le cycle hydrologique. Les types de constituants chimiques trouvés dans l'eau souterraine dépendent, en partie, de la chimie des précipitations et de l'eau d'alimentation. Près des côtes, les précipitations contiennent des concentrations plus élevées de chlorure de sodium, et, en aval des zones industrielles, des composés atmosphériques de soufre et d'azote rendent les précipitations acides.

L'une des transformations naturelles les plus importantes dans la chimie de l'eau souterraine se produit dans le sol. Les sols contiennent des concentrations élevées de gaz carbonique qui se dissout dans l'eau souterraine, créant un acide fiable capable de dissoudre de nombreux minéraux de silicate. Dans son transfert d'une zone d'alimentation à une zone d'émission, l'eau souterraine peut dissoudre les substances qu'elle rencontre ou elle peut déposer certains de ses constituants en cours de route. La qualité définitive de l'eau souterraine dépend des conditions de température et de pression, des types de roches et de sols à travers lesquels elle s'écoule et peut-être du temps de séjour. En général, l'eau à écoulement plus rapide dissout moins de matières. L'eau souterraine transporte naturellement avec elle tous les contaminants solubles qu'elle rencontre.

Les scientifiques évaluent la qualité de l'eau en mesurant les quantités des divers constituants contenus dans l'eau. Ces quantités sont souvent exprimées en milligrammes par litre (mg/L).

Le fait qu'une eau convient pour une utilisation donnée dépend de nombreux facteurs tels que la dureté, la salinité et le pH. Les valeurs acceptables de chacun de ces paramètres pour toute utilisation donnée dépendent de l'utilisation, et non pas de la source de l'eau, de sorte que les considérations importantes pour les eaux de surface (telles qu'elles sont mentionnées dans le no 3 de la collection Eau douce, « L'eau propre – la vie en dépend! ») s'appliquent également à l'eau souterraine.

La qualité naturelle de l'eau souterraine diffère de celle des eaux de surface par les caractéristiques suivantes :

  • pour toute source donnée, sa qualité, sa température et ses paramètres sont moins variables dans le temps;
  • dans la nature, l'échelle de valeurs des paramètres de l'eau souterraine est beaucoup plus grande que pour les eaux de surface; par exemple, les matières dissoutes totales peuvent varier de 25 mg/L en certains endroits du Bouclier canadien à 300 000mg/L dans certaines eaux profondes salines des Plaines intérieures.

En tout lieu donné, l'eau souterraine tend à être plus dure et plus saline que les eaux de surface, mais il ne s'agit nullement d'une règle universelle. Il arrive aussi généralement que la salinité de l'eau souterraine augmente proportionnellement à la profondeur; cependant, il existe, encore une fois, de nombreuses exceptions.

Puisque l'eau souterraine coule à travers un aquifère, elle est naturellement filtrée. Cette filtration, combinée à une longue période de séjour souterrain, signifie que l'eau souterraine est ordinairement exempte de microorganismes pathogènes. Une source de contamination proche d'un puits peut, cependant, vaincre ces défenses naturelles. La filtration naturelle signifie en outre que l'eau souterraine contient habituellement moins de matières en suspension et de matières non dissoutes que les eaux de surface.

Voir aussi la section sur la Contamination des eaux souterraines


Eau souterraine et géologie

L'eau souterraine est également un élément important, mise à part sa valeur comme ressource ou son lien étroit avec les réserves d'eau de surface. Les ingénieurs doivent tenir compte de l'eau souterraine dans la planification de tout ouvrage, que ce soit au-dessus ou au-dessous du sol. Ignorer l'effet de l'eau souterraine sur la stabilité de la pente peut se révéler à la fois coûteux et dangereux. Les géologues considèrent l'eau souterraine comme une force majeure dans les changements géologiques. Les pressions de fluide exercées par l'eau souterraine, par exemple, jouent un rôle important dans l'apparition des tremblements de terre. Les géologues savent également que le déplacement de l'eau à travers les formations géologiques souterraines détermine la migration et l'accumulation de pétrole ainsi que la formation de certains dépôts de minerai.


Les eaux souterraines et le génie

Les eaux souterraines peuvent avoir des répercussions majeures sur les études techniques et géotechniques. L'étude des eaux souterraines est essentielle pour les ingénieurs qui construisent des barrages, des tunnels, des aqueducs de transport d'eau, des mines et d'autres ouvrages. Il faut tenir compte de l'eau souterraine dans tous les cas où la stabilité des pentes est un facteur important, que la pente soit naturelle ou aménagée. L'eau souterraine doit également être prise en compte dans la conception de mesures de lutte contre les inondations. Dans toutes ces situations, l'écoulement de l'eau souterraine et la pression des fluides peuvent créer de sérieux problèmes géotechniques.

L'eau souterraine peut causer, par exemple, des instabilités de structure dans les barrages, ou bien elle peut s'écouler tout autour du barrage comme ce fut le cas au barrage Jerome en Idaho. L'eau s'est infiltrée si facilement à travers les formations de roche entourant le réservoir que le barrage ne retenait plus d'eau, même si la conception de sa structure était correcte.

Dans un autre cas, lors de l'exploration géologique en vue de la construction du barrage de Revelstoke en Colombie-Britannique, les géologues et les ingénieurs étaient préoccupés par un ancien glissement de terrain sur la rive du futur réservoir. lls estimaient que l'eau retenue dans le réservoir pourrait suffisamment augmenter les pressions de l'eau souterraine pour rendre l'ancien glissement de terrain instable. La solution consistait à augmenter le drainage autour du glissement pour assurer que les pressions de l'eau souterraine n'augmentent pas. En 1963, des conditions semblables dans le réservoir de Vaiont, en Italie, avaient causé un glissement de terrain entra"nant la mort de 2 500 personnes.

D'autres problèmes résultent de l'utilisation excessive de l'eau souterraine. Il s'agit de la surexploitation due au prélèvement de quantités d'eau à un rythme supérieur au taux d'alimentation naturelle. Le problème le plus évident qui en découle est une pénurie d'eau. Toutefois, la surexploitation peut également entraîner des problèmes géotechniques majeurs. Malgré son peu d'importance au Canada, la surexploitation a causé des tassements de terrain dans le monde entier et, par conséquent, de sérieuses difficultés sur le plan technique. Des secteurs de la ville de Mexico, par exemple, ont subi un tassement de 10 mètres au cours des 70 dernières années, entraînant une foule de problèmes pour le réseau de distribution d'eau et celui d'assainissement. Il peut également se produire un tassement de terrain lorsque la surface de saturation est abaissée par drainage. Au début des années 1970, par exemple, tout un lotissement résidentiel à Ottawa a subi un tassement au cours de la construction d'un égout collecteur dans le voisinage, causant de grave;s dommages aux propriétés des résidents.


L'eau souterraine et les terres humides

Les terres humides, qui abritent en été la quasi-totalité des 45 millions de canards et d'autres oiseaux aquatiques en Amérique du Nord, ont souvent des liens très étroits avec le réseau des eaux souterraines. Certaines terres humides, par exemple des étangs dans un sol surélevé, peuvent constituer d'importantes zones d'alimentation des eaux souterraines. D'autres, particulièrement dans des zones en contrebas, peuvent être les récepteurs de quantités considérables d'émission d'eau souterraine. Par conséquent, si l'eau sous-jacente est contaminée, des effets préjudiciables se feront sentir sur la faune et toutes les autres ressources tributaires de ces terres humides.


L'eau souterraine et le pergélisol

Dans les Territoires du Nord-Ouest (T.N.-O.) et au Nunavut, le terrain est surtout composé d'une roche caractéristique du Bouclier canadien, c'est-à-dire accidentée et érodée par la glaciation, ou d'un sol reposant sur le pergélisol (sol gelé en permanence). Ces deux types de terrain inhibent l'écoulement des eaux souterraines. On relève deux grandes exceptions, soit les monts Mackenzie dans l'ouest des T.N.-O et au Yukon ainsi que les terres calcaires du sud-ouest du Grand lac des Esclaves, où les sols, les roches fracturées et les débris glaciaires constituent un matériau pouvant emmagasiner et libérer les eaux souterraines.

À l'échelle locale, la formation saisonnière d'une « couche active » dégelée au-dessus du pergélisol peut favoriser la création de chemins perméables autorisant un mouvement souterrain de l'eau et des contaminants.


Conclusion

Pour la préservation de nos réserves d'eau souterraine

Les eaux souterraines sont une ressource essentielle. Elles sont omniprésentes dans le paysage canadien et elles présentent une interconnection vitale avec nos riches ressources en eaux de surface.

La contamination des eaux souterraines est un grave problème au Canada. Les activités industrielles et agricoles sont les principales sources de contaminants, mais les foyers canadiens présentent des sources d'une importance égale.

La circulation des eaux souterraines est si lente que les problèmes mettent longtemps à apparaître. En raison de ce phénomène, et en raison du coût exorbitant que représente le nettoyage d'un aquifère contaminé (si toutefois, il est possible), il est préférable et de loin de prévenir en premier lieu tout risque de contamination. Par exemple, les réservoirs non étanches peuvent être remplacés par des réservoirs anticorrosion; les décharges peuvent être aménagées dans des lieux où les produits de lixiviation ne contamineront pas les eaux souterraines sous-jacentes; et les répercussions des déversements de produits dangereux peuvent être réduits par la limitation de l'accès aux zones d'alimentation.

Tous les paliers de gouvernement au Canada commencent à prendre certaines mesures nécessaires pour protéger nos réserves d'eau souterraine, mais il faudra attendre encore longtemps avant la pleine concrétisation de ces mesures. Par ailleurs, les universités et les instituts de recherche gouvernementaux menent des études sur les eaux souterraines et sur les moyens permettant de les préserver, voire d'améliorer leur accessibilité. Tant au niveau de la société qu'à celui des particuliers, nous devons veiller à la protection des eaux souterraines contre la contamination.

Les eaux souterraines sont tout aussi importantes que les lacs et les cours d'eau étincelants de notre vision du Canada. Ce trésor national est peut-être « caché » mais il ne faut pas l'oublier.