Eaux souterraines

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Résumé

Les eaux souterraines sont des eaux qu'on trouve sous la surface du sol et, plus bas, dans la nappe phréatique. Au Canada, il y a plus d'eau sous terre qu'en surface. L'eau souterraine est présente dans les minuscules espaces au sein des matériaux meubles situés au-dessus du substratum rocheux et dans les fentes du substratum. Les plus importantes concentrations d'eau se trouvent dans les couches aquifères, près du sommet de la nappe phréatique. Environ huit millions de personnes, soit 26 % de la population, sont dépendantes des eaux souterraines. Cinq millions de personnes, soit environ les deux tiers de ces utilisateurs, vivent en zone rurale. L'eau souterraine est également utilisée pour l'abreuvement du bétail, l'irrigation, l'aquaculture (pisciculture) et l'extraction des minéraux et des hydrocarbures. L'eau souterraine peut même servir de source d'énergie.

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Cette carte illustre l'emplacement des principales ressources en eau souterraine au Canada. Comme il est difficile d'exprimer l'importance et la nature des ressources en eau souterraine sur une carte à petite échelle, le texte ci-dessous décrit d'abord la nature générale de l'eau souterraine et ensuite les endroits où elle est particulièrement importante au Canada.

Nature de l'eau souterraine

L'eau souterraine est l'eau qui se trouve sous terre, à la nappe phréatique et en-dessous. Elle est souvent concentrée dans de vastes étendues souterraines appelées aquifères. (Un aquifère est une formation souterraine de roche perméable ou de matériau meuble qui peut produire des quantités utiles d'eau lorsqu'elle est traversée par un puits).

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Figure 1 : Le cycle de l'eau souterraine

La majeure partie de l'eau douce à l'état liquide sur la planète se trouve sous terre. Même au Canada, il y a davantage d'eau souterraine que d'eau en surface. Elle repose dans les aquifères et émerge à la surface sous forme de sources. L'eau souterraine s'infiltre dans les petits espaces entre les particules de matériau meuble sur la roche de fond ou directement dans les fissures de la roche de fond. Ces fissures retiennent l'eau comme une éponge. Les concentrations les plus importantes se trouvent dans les aquifères, en particulier dans leurs parties supérieures (nappe phréatique). Les liens naturels de l'eau souterraine avec la surface sont variés : elle est interreliée avec les lacs et les rivières et revient souvent à la surface sous forme de sources.

Répartition géographique des eaux souterraines

La carte illustre la répartition des aquifères du Canada qui ont une étendue et un volume suffisants pour la plupart des utilisations domestiques et industrielles. Les aquifères diffèrent par leur origine, leur composition et leur utilisation. En voici des exemples importants :

• Au Canada, beaucoup de grands aquifères sont constitués de puissants dépôts de sable et de gravier laissés jadis par des cours d'eau glaciaires. Ce genre d'aquifère approvisionne principalement de grandes régions urbaines comme Kitchener-Waterloo, en Ontario, et Fredericton, au Nouveau-Brunswick. L'aquifère Carberry, à l'ouest de Winnipeg, au Manitoba, est un ancien delta qui repose sur ce qui constituait autrefois le Lac glaciaire Agassiz. Cet aquifère sert particulièrment 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 d'une ancienne plaine alluviale glaciaire 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.

En effet, beaucoup d'exploitations agricoles et de maisons de campagne tirent leur eau de petits aquifères constitués, 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, collectivement, ils constituent une très importante source d'eau souterraine. En général, les régions où l'on trouve le moins d'aquifères son situées dans le Bouclier canadien, le socle précambrien qui couvre la moitié du Canada. Non seulement les roches constitutives du Bouclier n'emmagasinent pas beaucoup d'eau (elles sont généralement ignées ou métamorphiques), mais le sol qui le recouvre est mince ou inexistant la plupart du temps, de sorte qu'une nappe phréatique a peu d'occasions de s'y former.

Importance de l'eau souterraine

Du point de vue écologique, la principale fonction des eaux souterraines est d'alimenter graduellement les cours d'eau de façon à en maintenir le débit toute l'année, même par temps sec.

Les eaux souterraines jouent également un rôle capital dans l'approvisionnement de la population canadienne en eau douce. Environ huit millions de personnes, ou 26 % de la population, dépendent des réserves d'eau souterraine. Environ deux tiers (cinq millions) de ces consommateurs habitent en région rurale. L'illustration 2 donne la proportion de la population de chaque province et territoire qui dépend de l'eau souterraine pour les besoins municipaux, domestiques et ruraux. Sauf quelques exceptions, environ un cinquième de la population de chaque province est tributaire de l'eau souterraine. Les provinces qui ont une population rurale relativement élevée, comme la Saskatchewan et les provinces atlantiques, dépendent beaucoup plus des ressources en eau souterraine.

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Figure 2 : Pourcentage de la population tributaire de l'eau souterraine, par province et territoire

En plus de pourvoir aux besoins essentiels des humains, l'eau souterraine sert à l'abreuvement du bétail, à l'irrigation, à l'aquaculture et à l'extraction du minerai et des hydrocarbures.

L'eau souterraine est également mise en bouteille (appelée eau de source ou eau minérale), et un grand nombre de Canadiens préfèrent l'acheter sous cette forme que de consommer l'eau du robinet. En particulier dans les environs du lac Ontario et du fleuve Saint-Laurent.

L'eau souterraine peut même servir de source d'énergie. On envisage de plus en plus l'utilisation de pompes à chaleur géothermiques comme systèmes de chauffage et de refroidissement éconergétiques dans les milieux résidentiels et commerciaux, et l'utilisation de l'eau géothermique fait l'objet de constantes recherches. Plusieurs projets de chauffage ou de refroidissement de piscines ou d'installations récréatives sont en cours, par exemple à l'Université Carleton, à Ottawa.

Contaminants de l'eau souterraine

Les contaminants de l'eau souterraine proviennent de deux catégories de sources :

• Les sources ponctuelles comme les décharges, les fuites de réservoirs d'essence, les rejets industriels et les déversements accidentels. Les plus importantes sont les décharges municipales et les sites d'enfouissement des déchets industriels. Lorsqu'elles se trouvent dans des aquifères de sable ou de gravier ou à proximité, les risques de contamination généralisée sont très élevés.
• Les sources diffuses (non ponctuelles), comme l'infiltration des pesticides et des engrais agricoles.