Indicateur 6 : Évolution passée des niveaux des nappes
Définition
Les nappes souterraines sont une composante essentielle du cycle de l’eau. Leur niveau dépend des infiltrations, elles-mêmes influencées par les précipitations. La recharge des nappes par infiltration se fait plus ou moins rapidement selon la quantité de pluie à un moment donné. Ces niveaux peuvent être fortement affectés par le climat, et le changement climatique a donc un impact direct sur leur variation.
L’analyse des indicateurs des niveaux de nappes permet de suivre l’impact des changements climatiques passés sur un bassin et de repérer les zones les plus sensibles grâce à une mise à jour régulière des données.
Certains sous-indicateurs correspondent à ceux utilisés par :
1. Évolution des niveaux moyens des nappes
Les niveaux piézométriques représentent la hauteur des nappes phréatiques, exprimée en mètres NGF* (m NGF) en moyenne journalière. Sur la plateforme ADES, gérée par le BRGM, les données piézométriques des stations en continu sont disponibles depuis la création des stations jusqu’à aujourd’hui.
*Le mètre NGF permet d’indiquer l’altitude d’un endroit en France en le comparant au niveau de la mer, qui sert de point de référence.
L’objectif est de déterminer l’évolution interannuelle des niveaux des nappes, ainsi que leur évolution sur les périodes annuelles et saisonnières, afin de suivre l’impact du changement climatique.
Les saisons sont définies par des périodes de 3 mois :
- Hiver : décembre de l’année n-1, janvier et février.
- Printemps : mars, avril et mai.
- Été : juin, juillet et août.
- Automne : septembre, octobre et novembre.
Une période de référence de 30 ans (1991 – 2020), définissant un climat de référence, est comparée aux moyennes annuelles et saisonnières pour évaluer l’évolution de ces indicateurs et leur relation avec le changement climatique.
- Si l’écart par rapport à la normale est positif, cela signifie que le niveau moyen de la nappe est plus élevé que la normale.
- Si l’écart est négatif, cela indique que le niveau moyen de la nappe est plus bas que la normale.
*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif
1.1. Niveaux moyens annuels des nappes
La carte ci-dessous présente les tendances des niveaux piézométriques moyens annuels, calculées pour chacune des stations et interpolées à l’échelle du bassin de la Charente. Elle indique les tendances en pourcentage par an.
- Les nappes du Crétacé tendent à évoluer entre + 0,1 % à -0,5 % par an.
- Les nappes datant du Jurassique montrent des variations allant de – 0,1 % à + 0,2 % par an, pouvant augmenter ou diminuer.
- Les nappes du socle sont stables.
Exemple du piézomètre de St Fraigne
L’exemple du piézomètre de Saint-Fraigne illustre l’évolution des niveaux moyens annuels. Cette station collecte des données sur les niveaux piézométriques depuis 1993, permettant d’établir une évolution pour la période de 1993 à 2024, avec une diminution de -0,01 % par an.
- Cela représente une diminution totale de -0,3 % en 31 ans.
Par rapport à la normale climatique 1991-2020 (77,99 m NGF) :
- On observe que le niveau piézométrique annuel a diminué depuis 1993.
- La moyenne glissante sur 10 ans montre que le niveau évolue de manière cyclique au fil des ans.
Les graphiques des tendances d’évolution des niveaux piézométriques moyens annuelles des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
1.2. Niveaux moyens saisonniers des nappes
La carte ci-dessous présente les tendances des niveaux piézométriques moyens saisonniers, calculées pour chacune des stations et interpolées à l’échelle du bassin de la Charente. Elle indique les évolutions en pourcentage par an.
- Pour toutes les saisons, les niveaux tendent à varier, avec des fluctuations allant de -0,8 % à +0,7 % par an selon les saisons.
Exemple du piézomètre de Fraigne
Les niveaux moyens saisonniers ont évolué, sur une période de 33 ans (de 1991 à 2024), de la manière suivante :
- Diminution de – 0,6 % en hiver,
- Diminution de – 0,3 % au printemps,
- Augmentation de + 0,3 % en été,
- Diminution de – 0,3 % en automne.
En hiver, les niveaux ont tendance à diminuer par rapport à la normale, avec des variations d’une année à l’autre. Depuis 2000, le printemps et l’automne montrent également une tendance à la baisse. En été, les niveaux piézométriques augmentent, suivant un cycle pluriannuel avec des périodes au-dessus et en dessous de la normale.
L’indicateur d’évolution des niveaux moyens saisonniers des nappes montre donc une diminution en hiver, au printemps et en automne, tandis que les niveaux augmentent en été.
Les graphiques des tendances d’évolution des niveaux de nappes moyens saisonniers des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
2. Évolution des niveaux extrêmes des nappes
2.1. Niveaux mensuels maximaux des nappes
Les niveaux mensuels maximaux sont calculés en prenant la moyenne mensuelle des niveaux piézométriques basées sur les niveaux moyens journaliers, puis en sélectionnant la valeur maximale de l’année.
*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif
Exemple du piézomètre St Fraigne
Cet exemple illustre l’évolution de cet indicateur :
- La moyenne glissante ne permet pas d’établir une tendance d’évolution pour les niveaux piézométriques mensuels maximaux, tout comme la tendance observée entre 1991 et 2024.
Les graphiques des tendances d’évolution des niveaux piézométriques mensuels maximaux par an des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
2.2. Niveaux mensuels minimaux des nappes
Les niveaux mensuels minimaux sont calculés en prenant la moyenne mensuelle des nappes, basée sur les niveaux moyens journaliers, puis en sélectionnant la valeur minimale de l’année.
*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif
Exemple du piézomètre St Fraigne
Cet exemple illustre l’évolution de cet indicateur :
- La moyenne glissante ne permet pas d’établir une tendance d’évolution pour les niveaux piézométriques mensuels minimaux, tout comme la tendance observée entre 1991 et 2024.
Les graphiques des tendances d’évolution des niveaux piézométriques mensuels minimaux des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
3. Indice Piézométrique Standardisé (IPS)
L’indice piézométrique standardisé (IPS) permet de suivre l’état des nappes souterraines en comparant les niveaux d’eau observés à une situation normale. Il aide à repérer les périodes où les nappes sont plus basses ou plus hautes que d’habitude, ainsi qu’à analyser l’évolution des sécheresses et des phases de recharge au fil du temps.
*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif
Exemple du piézomètre St Fraigne
L’exemple du piézomètre de Saint-Fraigne illustre, à travers l’IPS, l’état des nappes d’eau souterraines. Cet indicateur permet d’évaluer les sécheresses hydrogéologiques dans le temps et entre les différents aquifères.
- Depuis 2005, les nappes atteignent moins fréquemment des niveaux très élevés.
- Les niveaux très bas sont atteints de manière cyclique, avec des périodes de sécheresse hydrogéologique de plus en plus longues, comme en 2005, 2017 et 2022.
Les graphiques des tendances d’évolution de l’IPS des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
4. Période de recharge et de vidange des nappes
Les périodes de recharge et de vidange des nappes sont déterminées par l’étude des niveaux piézométriques moyens quotidiens :
- Si le niveau du jour j est supérieur au niveau moyen quotidien du jour j−10j, alors on estime que la nappe est en période de recharge.
- Inversement, si le niveau du jour j est inférieur au niveau moyen quotidien du jour j−10j, alors la nappe est en période de vidange.
*Certaines tendances d’évolution sont statistiquement non significatives et sont présentées à titre indicatif
Exemple du piézomètre St Fraigne
Cet exemple illustre l’évolution des périodes de recharge et de vidange de la nappe :
- Les périodes de recharge se situent entre septembre et janvier de 1993 à 2001, puis entre novembre et mars de 2002 à 2024.
- Les périodes de vidange s’étendent de mars à août entre 1993 et 2001, puis d’avril à octobre entre 2002 et 2024.
Un décalage des périodes de recharge et de vidange de la nappe est observé.
Les graphiques des tendances d’évolution des périodes de recharge et de vidange des nappes des autres stations sont disponibles via les liens suivants:
Retrouver la fiche pédagogique de l’indicateur 6 ci-jointe :