Eaux Souterraines (UR-ES)

Les eaux souterraines sont toutes les eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de saturation et en contact direct avec le sol ou le sous-sol. Elles sont constituées des réserves d'eau stockées dans les roches poreuses et perméables du sous-sol, et communiquent avec les milieux aquatiques de surface. La quantité d'eau stockée par une roche dépend de l'importance de ses pores et de ses fissures, et généralement représente quelques pourcents du volume total de la roche. L’hydrogéologie est la science qui étudie ces eaux situées sous la surface terrestre. Elle examine les nappes phréatiques, les aquifères, ainsi que leurs propriétés physiques et chimiques. Cette discipline cherche à comprendre le cycle de l'eau souterraine, de son infiltration dans le sol jusqu'à sa résurgence ou son exploitation par l’homme. Les principaux aspects de l’hydrogéologie sont : l’origine et accumulation qui étude de la recharge des nappes par la pluie, les rivières ou infiltrations ; les mouvements d’eau qui analyse des flux à travers les différents types de roche ou sédiments, incluant la perméabilité et la porosité des sols ; la qualité de l’eau qui aborde la surveillance des paramètres chimiques, la présence de polluants, l’influence humaine et naturelle ; en fin la Gestion durable s’intéresse à l’utilisation raisonnée des ressources en eau souterraine pour l’agriculture, l’industrie, la consommation humaine, et la préservation des écosystèmes.

L’hydrogéologie utilise diverses techniques comme les forages, les essais de pompage, les mesures piézométriques, ainsi que la modélisation numérique pour cartographier les aquifères et prévoir l’impact des prélèvements ou pollutions. Elle est essentielle dans la planification des ressources en eau, la prévention de la pollution des nappes, et dans des projets d’infrastructures comme les barrages ou l’assainissement. URES compte plusieurs chercheurs (de laboratoires et d'origines différentes) et des experts de plusieurs pays. Les membres de l'Unité de Recherche sont organisés dans plusieurs équipes spécialisées.

Notre Unité de Recherche spécialisées en eaux souterraines concentre ses recherches autour de la gestion durable, la qualité, la modélisation des aquifères, et l’innovation technologique pour répondre aux enjeux environnementaux et socio-économiques contemporains.

Recherche Fondamentale et Appliquée : Un axe majeur est la recherche fondamentale, qui permet d’évaluer les performances des technologies existantes de captage, traitement, et gestion des eaux, ainsi que de proposer de nouvelles techniques innovantes. En parallèle, la recherche appliquée vise l’optimisation du traitement des eaux, la protection des ressources hydriques, et l’amélioration des infrastructures comme les barrages et stations de pompage. Ces travaux s’appuient sur une forte interdisciplinarité scientifique (chimie, physique, biologie, hydrologie, électrotechnique, etc.).

Modélisation et Gestion des Ressources en Eau : La modélisation des écoulements dans les aquifères souterrains, incluant leurs interactions avec les eaux de surface, est cruciale. Notre Unité de Recherche développe des outils et modèles numériques pour prévoir la disponibilité des ressources et évaluer les impacts des changements climatiques et des activités humaines, en particulier dans les bassins versants agricoles et urbains. Ces modèles facilitent une gestion intégrée et durable des ressources, en optimisant les stratégies d’exploitation et de préservation.

Qualité de l’Eau et Traitement : L’Unité de Recherche étudie l’évaluation de la qualité des eaux souterraines, la détection des polluants, ainsi que la mise au point et l’application de procédés physico-chimiques et biotechnologiques pour le traitement des eaux naturelles, usées et résiduaires destinées à la consommation, l’irrigation et les usages industriels. Un autre aspect important est la protection des ressources par l’évaluation des paramètres de pollution et la conception de stations d’épuration adaptées.

Développement de Technologies Innovantes : Ce volet concerne la recherche et le développement de nouvelles technologies, dont l’application des énergies renouvelables (comme le photovoltaïque pour les stations de pompage), l’utilisation de méthodes avancées de détection et de surveillance (hydrogéophysique, isotopie, résonance magnétique protonique), et la mise en œuvre de techniques de gestion intelligente des ressources.

Vulnérabilité, Impacts Environnementaux et Changements Climatiques : L’étude des effets des variations climatiques, des pressions anthropiques, et des pollutions émergentes sur les aquifères est aussi un axe prioritaire. Il s’agit d’évaluer la pérennité des ressources, l’âge des eaux, et la capacité de renouvellement des nappes, ainsi que d’anticiper les risques hydriques liés à la sécheresse et à la pollution.

Étudier et caractériser les eaux souterraines

Un des principaux objectifs est l’analyse physique, chimique et microbiologique des eaux souterraines pour déterminer leur qualité, leur composition, et leur vulnérabilité face aux pollutions naturelles ou anthropiques. Le laboratoire mesure aussi des paramètres tels que le pH, la conductivité, la teneur en contaminants ou en nutriments, afin d’évaluer leur état écologique.

Comprendre les systèmes aquifères

Le laboratoire cherche à mieux comprendre le fonctionnement des aquifères : leur géométrie, leur capacité de recharge, les interactions entre eaux superficielles et souterraines, ainsi que les dynamiques de flux. Cela inclut la modélisation hydrogéologique pour prévoir l’évolution des nappes et gérer leur exploitation.

Améliorer la surveillance et la gestion durable

Il s'agit de développer des outils et méthodes pour surveiller les nappes phréatiques, détecter les pollutions émergentes, et proposer des stratégies de gestion durable afin d’assurer la pérennité de ces ressources essentielles pour l’alimentation en eau potable, l’agriculture, et les écosystèmes.

Promouvoir la Recherche et l’innovation

Les laboratoires innovent aussi pour améliorer la connaissance scientifique (ex : traçage isotopique, techniques de surveillance automatique, bio-indicateurs) et pour développer des technologies de dépollution, de réhabilitation des nappes, ou d’optimisation de l’usage de l’eau souterraine.

Contribuer à la sensibilisation et à l’appui des politiques publiques

Enfin, un objectif est souvent d’accompagner les acteurs publics, industriels et la société civile à travers des études, conseils et formations pour encourager des pratiques de gestion respectueuses de l’environnement et adaptées au contexte local.