Affaissement lié aux eaux souterraines - Groundwater-related subsidence
L'affaissement lié aux eaux souterraines est l' affaissement (ou l'enfoncement) des terres résultant de l' extraction des eaux souterraines . C'est un problème croissant dans les pays en développement à mesure que les villes augmentent en population et en utilisation de l'eau, sans réglementation et application adéquates du pompage. Une estimation a 80% des graves problèmes d'affaissement des terres aux États-Unis associés à l'extraction excessive des eaux souterraines, ce qui en fait un problème croissant dans le monde entier.
Les eaux souterraines peuvent être considérées comme l'une des dernières ressources gratuites, car toute personne qui peut se permettre de forer peut généralement puiser simplement en fonction de sa capacité à pomper (en fonction des réglementations locales). Cependant, comme le montre la figure, le tirage induit par le pompage provoque une dépression de la surface des eaux souterraines autour du puits de production. Cela peut finalement affecter une grande région en rendant plus difficile et coûteux le pompage de l'eau plus profonde. Ainsi, l'extraction des eaux souterraines devient une tragédie des communs , avec des externalités économiques qui en résultent .
Les régions arides du monde ont besoin de plus en plus d'eau pour des populations et une agriculture croissantes . Dans la vallée de San Joaquin aux États-Unis , le pompage des eaux souterraines pour les cultures se poursuit depuis des générations. Cela a entraîné le naufrage de toute la vallée d'une quantité extraordinaire, comme le montre la figure. Cela n’a pas été sans conséquences. Tout changement de topographie à grande échelle, aussi léger qu'il puisse paraître, a le potentiel de changer radicalement l'hydrologie des eaux de surface. Cela s'est produit dans la vallée de Joaquin et dans d'autres régions du monde, telles que la Nouvelle-Orléans et Bangkok . Ces zones sont maintenant sujettes à de graves inondations en raison de l'affaissement associé à l'élimination des eaux souterraines. L'affaissement total peut généralement être déterminé par des levés d' élévation de la surface du sol et des mesures GPS . L'impact potentiel sur les aquifères et les autres géorisques qui en résultent, tels que les fissures, peut être évalué au moyen d'études et de modèles hydrologiques à long terme.
Les affaissements liés aux eaux souterraines entraînent souvent des dommages importants dans les zones urbaines. À Mexico, les bâtiments interagissent avec la colonie et provoquent des fissures, des basculements et d'autres dommages majeurs. Dans de nombreux endroits, de grandes gouffres s'ouvrent, ainsi que des cavités de surface. Les dommages causés par l' ouragan Katrina ont été exacerbés en raison du naufrage côtier, associé au prélèvement des eaux souterraines.
La cause des changements de surface à long terme associés à ce phénomène est assez bien connue. Comme le montre la figure USGS , les aquifères sont fréquemment associés à des couches compressibles de limon ou d' argile .
Au fur et à mesure que l'eau souterraine est pompée, le stress effectif change, précipitant la consolidation , qui est souvent irréversible. Ainsi, le volume total des limons et des argiles est réduit, ce qui entraîne un abaissement de la surface. Les dommages à la surface sont beaucoup plus importants s'il y a un tassement différentiel ou des caractéristiques à grande échelle, telles que des dolines et des fissures.
Le compactage de l'aquifère est une préoccupation importante avec l'affaissement des terres induit par le pompage. Une grande partie du potentiel de stockage des eaux souterraines de nombreux aquifères peut être considérablement réduite lorsque l'extraction à long terme des eaux souterraines et la baisse du niveau des eaux souterraines qui en résulte provoquent un compactage permanent de fines couches de sédiments (limons et argiles). Une étude dans une région agricole aride de l'Arizona a montré que, même avec une récupération du niveau d'eau de 100 pieds après l'arrêt du pompage des eaux souterraines, la surface du sol a continué à s'affaisser pendant des décennies. Ceci est le résultat de l'assèchement continu des aquitards (couches à grains fins qui ralentissent le mouvement des eaux souterraines) à cause des contraintes mentionnées dans le paragraphe précédent.
La seule méthode connue pour éviter cette condition consiste à pomper moins d'eau souterraine, ce qui est extrêmement difficile à appliquer lorsque de nombreuses personnes possèdent des puits d'eau. Des tentatives sont en cours pour recharger directement les aquifères, mais il s'agit encore d'un effort préliminaire.
Zone majeure touchée
Les principales zones touchées sont la vallée de San Joaquin en Californie , le centre de l'Arizona, Mexico et Jakarta , en Indonésie .