Forer pour accéder à l'eau : de la géothermie à l'aide au développement en Afrique (une interwiev réalisée par Elodie Gisselbrecht).

L’eau est au cœur de tous les débats… nous réalisons que nous manquons d’eau : en effet la Terre ne comporte que 2.5% d’eau douce !!Mais les pays les plus touchés, comme nous le savons tous, sont les pays africains. En revanche ce que nous ne savons pas c’est que l’Afrique regorge d’eau : en effet, l’eau se trouve sous terre, dans des nappes phréatiques. Actuellement ces pays sont dans l’incapacité d’exploiter ces ressources et pourtant il existe un moyen : les forages d’eau. A l’aide d’une machine à forer, on va aller chercher l’eau sous terre en `` creusant `` jusqu’à une certaine distance pour trouver l’eau. Cette technique est actuellement utilisée en France dans le cadre du développement durable. En effet les forages d’eau servent à alimenter le chauffage géothermique par pompe à chaleur. Mais certaines entreprises projettent d’aller en Afrique pour former des personnes pour qu’elles puissent exploiter leurs ressources dans le but d’un avenir meilleur…

L’eau, un enjeu pour demain… Interview d’un ingénieur-hydrogéologue et d’un foreur- opérateur géothechnicien

Par quel moyen détecte-t-on l’eau sous terre ?

La détection de l’eau dans le sol se base sur une recherche scientifique. Les domaines concernés sont la géologie, l’hydrogéologie et la géophysique.
La géologie nous renseigne sur la nature des sols sous nos pieds et permet ainsi de distinguer les différentes couches de roches, certaines étant riches en eau (présence d’une nappe d’eau), d’autres inexploitables (imperméables ou sèches).
L’hydrogéologie est la science de l’eau dans le sol. Il s’agit par diverses méthodes d’investigations sur le terrain de définir au mieux la ressource en eau quand elle existe : quel est le volume d’eau exploitable ? A quel débit peut-on la pomper sans risquer d’assécher la nappe ? Quelles sont les mesures à mettre en œuvre pour protéger la ressource (limiter l’agriculture intensive à proximité des zones de captages, empêcher le rejet d’eaux usées ou de polluants industriels) ?
La géophysique est une méthode prospection. Comme pour la recherche de gisements fossiles (pétrole, gaz), on réalise des forages de reconnaissance une fois que l’on a défini une zone probable exploitable. Ces forages vont nous renseigner sur la présence d’eau et la profondeur de celle-ci. La géophysique s’appuie aussi sur les caractéristiques particulières de l’eau et des sols. En fonction de leur nature les roches conduisent plus ou moins bien l’électricité et les ondes. On parle de résistivité ou à l’inverse de conductivité. L’eau joue un rôle prépondérant dans cette faculté de conduire l’électricité. Le géophysicien injecte donc du courant électrique dans le sol par un appareillage spécifique et détermine la présence d’eau en fonction des résultats.

Comment procéder à un forage d’eau ?

On utilise une machine bien particulière appelé foreuse. Le principe est de percer les couches de sol et de roches en utilisant la rotation et la percussion. La tête du forage est cette partie très dure (pouvant être en diamant dans certains cas) qui va découper la roche. En fonction de la profondeur que l’on souhaite atteindre, on place successivement au cours du forage des tubes en métal qui constituent le ‘train de tiges’ qui permet de descendre la tête de forage. En fonction des types de sols rencontrés, de la dureté des roches, différents types de foreuses ou de méthodes peuvent être employées. Remarque : le forage le plus profond au monde a été réalisé par la société Exxon (pour le pétrole) : situé sur l’île de Sakhaline au large de la Russie orientale, le puits Z-11 qui a établi le record a atteint une profondeur totale mesurée de 11 282 mètres soit plus de 11 kilomètres. Le forage d’eau est un domaine bien particulier qui n’a rien à voir avec les forages pétroliers par exemple. On parlait à l’époque de puisatier (avant les machines, les puits étaient réalisés à la main et souvent maçonnés). D’ailleurs un forage destiné à être exploiter pour l’alimentation en eau est toujours appelé puits.

Une fois le forage fait, comment remonter l’eau à la surface ?

En utilisant des pompes. Il en existe là aussi plusieurs types (pompes immergées, pompes de surface…). Les pompes sont choisies en fonction du diamètre du forage, du débit d’exploitation souhaité, de la profondeur et du ‘type’ d’eau. En effet l’eau, de part sa nature, peut causer des dépôts (calcaire par exemple) ou, à l’inverse, corroder les matériaux. Il faut donc adapter le matériel de pompage pour qu’il résiste au temps.

strong>Est-ce que l’eau est « assainie » quand elle arrive à la surface ? Si oui comment ?

Si l’eau pompée est destinée à la consommation humaine, oui toujours. On dit que l’eau est traitée. L’assainissement concerne les eaux usées. Là encore, il existe de nombreuses méthodes de traitement. La première étape consiste à déterminer les risques de pollutions et le ‘type d’eau’ pompé en réalisant une première analyse de l’eau une fois le forage réalisé. Ensuite, on choisit un ou plusieurs traitements adaptés. On retiendra que l’on traite d’un côté le risque lié aux bactéries (micro-organismes pathogènes) et d’autre part le risque chimique (nitrates, métaux lourds…). Citons quelques traitements : Les Ultra-Violets ou le chlore (contre les bactéries), l’ozone, l’ultrafiltration, la décantation, l’oxygénation…

En quoi consiste le chauffage géothermique ?

Le chauffage géothermique est issu des énergies renouvelables, il participe au développement durable. Il existe plusieurs sortes de chauffage géothermique : aquathermie ( eau ) , aérothermie (air ) ,géothermie ( par sondes profondes entre 80 et 150 mètres de profondeur selon les régions, mais la suisse descend jusqu’à 250 mètre de profondeur ). Ce chauffage récupère les calories contenues dans le sous-sol sachant qu’à partir de 10 mètres de profondeur la chaleur est constante quelle que soit la température ambiante ( ex : +30 ou - 50 ). La température augmente tous les 100 mètres de 1° selon les régions ( exemple : régions volcaniques la température augmente plus vite ).

L’Afrique a-t-elle un espoir de vie meilleure grâce aux forages d’eau ?

Oui, assurément. L’accès à l’eau potable est un luxe dont nous ne mesurons plus l’importance dans nos sociétés occidentales tellement tourner un robinet est devenu un geste anodin. Accéder à l’eau est un gage de développement et reste synonyme de vie meilleure. De grandes campagnes de forages sont lancées partout en Afrique pour essayer d’apporter au moins un point d’eau même dans les villages les plus reculés. Le but n’est pas juste d’apporter simplement un forage d’eau ! Il faut intégrer les populations locales à la gestion de la ressource en les sensibilisant et les responsabilisant.En effet, un point d’eau (forage) en Afrique pour un village sert à tous les usages. Consommation, hygiène, taches ménagères mais aussi vie sociale. Et il y en a généralement un seul pour tout le village. Préserver la ressource est donc une priorité absolue. N’oublions pas que nos milieux de prélèvements sont aussi nos milieux de rejets.

Est-ce que l’eau se renouvelle dans ces nappes phréatiques ou est-ce qu’un jour ces nappes n’existeront plus ?

Oui, l’eau se renouvèle dans la plupart des nappes grâce au cycle de l’eau. Ainsi l’eau évaporée (essentiellement au niveau des océans) réalimentent les nappes par le phénomène de précipitation (et infiltration). Néanmoins certaines nappes très anciennes (nappes fossiles) ne sont plus réalimentées car au fil des âges géologiques, le climat à changé (exemple le Sahara en Afrique). Leur exploitation doit se faire de manière raisonnée ce qui est rarement le cas car beaucoup d’usages (industriels, miniers) demandent des quantités d’eau gigantesques.De manière générale une nappe est en danger quand elle est surexploitée, c'est-à-dire quand les volumes pompés sont supérieurs aux volumes précipités (réalimentation par les précipitations et les cours d’eau). La nappe s’assèche alors complètement, les sols se tassent, la vie disparait entrainant de véritables catastrophes écologiques irréparables.
Exemple : Las Vegas (USA) est la ville qui connaît l'expansion en surface la plus rapide des USA. En 1950 la population locale était de 24'624 habitants alors qu'en 2005 elle dépasse le million et pourrait doubler d'ici à 2015. Cet accroissement de la population fait pression sur les ressources en eaux. Pour arroser les parcours de golf crées en plein désert, d'impressionnantes quantités d'eau sont pompées de la nappe phréatique. Ces prélèvements étant plus important que le renouvellement de l'aquifère, le sol s'enfonce. En 1963 le centre ville s'enfonça de 1 m, en 1986 de 0.85cm et 1.5m au nord de la ville. La seule manière de réduire cette menace consiste à diminuer massivement l'usage de l'eau.

Y’a-t-il un autre moyen que les forages d’eau pour chercher l’eau sous terre ?

J’en ai parlé un peu avant (première question). Le forage est une méthode de prospection directe. On constate simplement s’il y a de l’eau ou pas en allant voir au cœur même des roches. La géophysique permet une prospection indirecte grâce à des méthodes dites électriques ou sismiques. Une littérature riche d’années de recherches, de cartographie, de prospection a permis de réaliser des bases de données complètes qui permettent souvent de simplifier ou au moins de faciliter les choses.

Que pensez-vous de notre projet sur l’eau ?

L’eau est un bien précieux, universel et vital. Surexploitation, pollutions, usages de plus en plus complexes et gourmands sont autant de menaces pour cette ressource si fragile et tellement essentielle.

Nous n'héritons pas la Terre de nos parents, nous l'empruntons à nos enfants.