La série de conférences en hydrogéologie

RÉSUMÉ

Des relevés effectués par la Commission géologique du Canada ont confirmé les observations antérieures de concentrations élevées en fluorure (F-) et en bore (B) dans les eaux souterraines de la région du Lac Saint-Martin, à 250 km au nord de Winnipeg. En concentration élevée dans l’eau potable, le F- peut causer des maladies hydriques comme la fluorose dentaire, ou dans les cas extrêmes, la fluorose squelettique. Les concentrations de F- et de B sont fortement corrélées et atteignent 15.1 et 8.5 mg/L, respectivement. Toutes les analyses de F- excédant la limite permise de 1.5 mg/L proviennent de puits captant des aquifères à l’intérieur de l’astroblème du Lac Saint-Martin. Ce cratère de 23 km de diamètre forme le sous-sol d’une grande partie de la région étudiée mais ne présente aucune expression en surface. Les eaux élevées en F- peuvent être groupées en deux selon leurs compositions géochimiques et isotopiques. Les eaux du premier groupe sont caractérisées par une composition Na-HCO3-SO4-Cl, avec concentration en chlorure (Cl-) de plus de 100 mg/L et une composition isotopique appauvrie en 18O indiquant une origine lors de conditions climatiques froides. Les échantillons de ce groupe démontrent une distribution spatiale fortement reliée à la morphologie du cratère, étant disposés en arc sur son rebord sud. Les eaux du second groupe sont caractérisées par une composition Na-HCO3-SO4, avec peu de Cl- et une composition isotopique moins appauvrie en 18O. Les échantillons de ce groupe représentent des eaux souterraines rechargées localement, sur une basse crête à l’intérieur de l’astroblème. Utilisant des traceurs géochimiques (Cl- et Br-) et isotopiques (18O), la source probable de F- est identifiée comme étant les nodules phosphatées que renferment les schistes argileux de la Formation de Winnipeg. Dans la région étudiée, cette couche clastique basale du basin sédimentaire de l’ouest canadien se retrouve à peu de profondeur grâce à un soulèvement du socle de plus de 200 m causé par l’impacte météoritique. Ailleurs dans le sud-est du Manitoba, la Formation de Winnipeg constitue un aquifère important, contenant des eaux non-calcaires avec, localement, des concentrations élevées en F-. Ainsi, les eaux souterraines du premier groupe sont interprétées comme des eaux anciennes provenant de la Formation de Winnipeg là où elle se bute contre les dépôts remplissant le cratère. Les eaux du deuxième groupe sont interprétées comme des eaux modernes, rechargées à l’intérieur de l’astroblème et déplaçant des eaux du premier groupe. En conclusion, les concentrations élevées en F- et en B sont la signature géochimique du rejaillissement local d’un aquifère régional profond. Cette zone de décharge, insoupçonnée jusqu’à présent, est située là où l’aquifère s’approche de la surface dans la ceinture de soulèvement structural entourant le cratère.

RÉSUMÉ

 On ne peut que constater l’importance croissante et primordiale des eaux souterraines dans le développement et l’économie de tous les pays. La contamination par les nitrates utilisés en agriculture et l’intrusion marine causée par les pompages intensifs sont deux problèmes environmentaux majeurs rencontrés au niveau de plusieurs aquifères côtiers méditerranéens. Deux exemples sont présentés : 

(1) Au niveau du delta du rio Adra (Almérie, Espagne), à vocation entièrement agricole depuis plusieurs années, les cultures sous serres recouvrent aujourd’hui la totalité du delta. L’utilisation intensive des fertilisants ainsi que le recyclage des eaux d’irrigation ont induit une augmentation alarmante des teneurs en nitrates dans l’eau souterraine de la partie orientale du delta. Dans ce secteur se trouvent deux lagunes (ou albuferas) présentant des concentrations en nitrates élevées. Un modèle simulant le transfert de l’azote dans les sols et la zone non saturée a permis d’évaluer les concentrations en nitrates de la recharge. En considérant la dilution dans l’aquifère et la dénitrification ayant lieu dans le secteur oriental, les concentrations mesurées dans la zone saturée ont été reproduites, confirmant le rôle du recyclage des eaux d’irrigation dans la contamination de l’aquifère. Les concentrations en nitrates dans les lagunes demeurent cependant très élevées, menaçant celles-ci d’eutrophisation. 

(2) Au niveau de l'aquifère de l’Oued Laou (Tétouan, Maroc), l’application d’une approche numérique pour décrire l’influence des pompages, pour l’alimentation en eau potable et pour l’irrigation, sur l’interface eau douce-eau salée a été adopté. Le but est d'étudier l'hydrodynamique des eaux souterraines et le mouvement de l’interface entre l’eau douce et l’eau salée, d'abord en régime permanent, pour des limites à condition de flux et pour des limites ouvertes "open boundaries". Les résultats de la simulation numériques montrent que la mise en service de forages additionnels pour l’alimentation en eau potable engendrerait une avancée plus remarquable de l’interface eau douce/eau salée.