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• Dossier: Notre planète

C’est un travail inédit que vient de réaliser un jeune chercheur de l’Université de Liège dans le cadre de sa thèse de doctorat. Ingénieur géologue, Pascal Goderniaux s’est en effet penché sur les impacts potentiels du réchauffement climatique sur les ressources en eaux souterraines de nos régions. Pour ce faire, il a mis au point une méthode innovante permettant de modéliser les interactions entre les nappes aquifères et les eaux de surface, mais aussi de calculer avec précision le degré de certitude de ces projections.

"La plupart des recherches se concentrent sur les conséquences que le réchauffement climatique pourrait avoir sur les eaux de surface, mais peu sur ce qui se passerait dans le sous-sol", explique l’intéressé. Or, ces deux éléments sont étroitement liés : l’eau de pluie s’infiltre partiellement dans le sol et vient recharger les nappes aquifères; nappes qui vont ensuite alimenter les cours d’eau. Et une augmentation de la température aura pour effet de booster le processus d’évapotranspiration (lire épinglé), réduisant d’autant les quantités d’eau susceptibles de s’infiltrer dans les sols.

Pour valider son approche, Pascal Goderniaux s’est focalisé sur le bassin du Geer, une rivière qui prend sa source à proximité de Waremme et s’en va se jeter dans la Meuse non loin de Maastricht. "Il s’agit d’un bassin stratégique car il est intensément exploité par les compagnies de distribution d’eau qui alimentent environ 600 000 personnes en région liégeoise. Une épaisse couche de limon y recouvre une épaisse couche de craie. C’est dans cette dernière qu’est contenue la nappe aquifère, l’eau étant piégée dans les pores et les fissures de la roche."

Pour mener à bien sa recherche, M.Goderniaux s’est d’abord attelé à modéliser la dynamique du bassin du Geer sur ordinateur en y incluant différents paramètres de base comme la vitesse de percolation de l’eau à travers la roche en fonction de la perméabilité de celle-ci. Il a ensuite validé ce modèle à l’aide des relevés scientifiques effectués depuis plus de trente ans dans cette zone : niveau de la nappe et débit des rivières en fonction des données météorologiques, etc. Le tout afin de s’assurer que les simulations réalisées à l’aide de ce modèle concordent bien avec les observations de terrain. Une opération de calibrage qui représente un travail fastidieux mais indispensable. "De cette façon, nous nous sommes assurés de la fiabilité de l’outil, tout en sachant qu’un modèle numérique est toujours imparfait et comporte des incertitudes. Il s’agit d’une simplification de la réalité".

Une fois cette étape aboutie, restait à faire tourner le modèle en fonction de nouvelles sollicitations afin de simuler comment le bassin pourrait réagir aux mutations du climat d’ici la fin du siècle. "Trois facteurs peuvent intervenir : le niveau des précipitations, l’évolution de l’évapotranspiration et la fluctuation des pompages qui seront réalisés dans le futur. Je me suis pour ma part focalisé sur les deux premiers points", explique notre interlocuteur.

En collaboration avec l’Université de Newcastle, il a donc appliqué à son modèle six scénarios différents d’évolution des conditions climatiques dans le bassin du Geer pour une période s’étalant de 2070 à 2100. Scénarios eux-mêmes basés sur les projections établies par le Giec en fonction d’une augmentation des émissions de CO2 moyenne à élevée. "Tous prévoient une hausse de la température annuelle qui va de +3,1°C à +5,6°C. Celle-ci entrainera une augmentation globale de l’évapotranspiration. De leur côté, les précipitations seront plus importantes en hiver et diminueront en été. Mais annuellement, elles reculeront dans une fourchette allant de -2 % à -15 %."

Résultats des courses, et alors que la variabilité naturelle du climat a elle aussi été prise en compte, tous les scénarios testés montrent clairement que les réserves en eaux souterraines du bassin du Geer verront très probablement leur niveau diminuer. Une baisse que le chercheur se refuse toutefois à chiffrer avec précision, vu les incertitudes qui pèsent encore sur l’estimation de l’ampleur de cette diminution.

"Inutile de sombrer dans le catastrophisme pour autant, la Belgique n’est pas une région où l’on manque d’eau, mais il faut rester vigilant", souligne Pascal Goderniaux. D’autant plus que les options envisagées se basent sur une consommation d’eau constante. A pompage égal, la part de l’eau qui est extraite par rapport à la part de l’eau disponible dans l’aquifère augmentera donc inéluctablement. Une situation qui pourrait de plus évoluer négativement si d’aventure l’on se mettait à recourir à l’irrigation des cultures en été. "Et il ne faut pas perdre de vue que l’on ne pourra jamais pomper toute l’eau qui s’infiltre dans les nappes, sans quoi on s’exposerait à des problèmes dans les rivières en aval."

Une méthode qu’il serait intéressant et utile de tester sur d’autres bassins hydrographiques belges ou, tant qu’à faire, dans d’autres pays moins gâtés par le ciel.