Cycle de l’eau, sécheresses, inondations :
de quoi parle-t-on ?

Ah le cycle de l’eau ! Ces somptueux schémas de montagnes, de nuages et de rivières qui ont égayé vos années collège… Pour comprendre les enjeux autour de la disponibilité de l’eau ou de sa qualité, les quelques notions suivantes peuvent être utiles.
À l’échelle nationale
7 min
Ecoulement eau
En résumé
Les points à retenir
  • L’eau est une ressource renouvelable mais elle est disponible en quantité limitée pour nos besoins.
  • Il existe différents types de sécheresse qui peuvent se cumuler : manque de pluie, assèchement des sols, baisse du niveau des nappes et des cours d’eau.
  • Les territoires ne sont pas tous égaux face au risque de sécheresse ou d’inondation et ce risque est en train de changer avec le dérèglement climatique (voir le décryptage Comment le dérèglement climatique impacte le cycle de l’eau et l’agriculture ?).

Où finit l’eau de pluie ?

CHAPITRE 1
Après une pluie, l’eau peut ruisseler et rejoindre directement les réservoirs dits « de surface » (lacs, cours d’eau, zones humides) ou bien s’infiltrer dans le sol. Elle peut alors être prélevée par les végétaux qui, par
transpiration 
, l'enverront de nouveau vers l'atmosphère, alimentant ainsi les multiples petits cycles de l'eau continentaux. Si le sol est saturé d’eau, celle-ci peut percoler plus en profondeur pour remplir les pores, les cavités et les fissures des roches souterraines. On appelle « aquifères » ces réservoirs souterrains et « nappes » l’eau qui s’y trouve
 
. L’eau circule par gravité dans les aquifères et finit par rejoindre les cours d’eau, et dans certains cas, directement la mer
 
.
Cycle de l'eau
Représentation schématique simplifiée du cycle de l’eau.
Crédit : Wikimedia Commons, auteur toony, CC BY

Le cycle de l’eau : des situations différentes d’un territoire à l’autre

CHAPITRE 2
La quantité d’eau en circulation et la manière dont elle circule dans les différents compartiments (aquifères, cours d’eau, etc.) ne sont pas les mêmes en fonction des territoires. Voici les paramètres qui vont l’influencer :
  • La zone climatique joue sur le niveau moyen des précipitations (et leur répartition sur l’année) et sur l’
    évapotranspiration 
    . Un climat océanique ou de montagne se caractérise par des précipitations plutôt abondantes et bien réparties avec une évapotranspiration plutôt modérée. Le climat méditerranéen est quant à lui moins pluvieux, avec un déficit estival marqué et une forte évapotranspiration.
  • La profondeur et la composition du sol donnent une idée sur sa capacité de rétention d’eau. Plus un sol est profond, riche en argiles et en matière organique, plus la quantité d’eau qu’il peut retenir est importante, et plus la circulation de l’eau vers les cours d’eau et le sous-sol est lente.
  • La nature des roches souterraines détermine le type d’aquifères que l’on trouve sur un territoire, et donc, les réserves souterraines en eau et la façon dont les nappes se comportent (vitesse de recharge et de vidange notamment). Les nappes dites « réactives » se rechargent rapidement en cas de pluie mais se vident également assez vite car l’eau circule facilement dans les roches. On trouve ce type de nappes dans des roches comme les sables et graviers, les massifs karstiques ou les
    granites altérés 
    . À l’inverse, les nappes « inertielles » mettent du temps à se recharger et à se vidanger. Elles sont peu sensibles à un manque de précipitations sur une année, mais subissent comme les autres nappes les effets d’un déficit prolongé. Ce type de nappes se retrouve notamment dans des roches poreuses mais peu perméables comme le grès ou la craie : ces réservoirs peuvent contenir beaucoup d’eau, mais elle y circule lentement. Il existe tous les intermédiaires entre ces deux modèles de nappes, de même qu’il est fréquent d’avoir dans certaines zones différents types de nappes qui se superposent car les couches géologiques – et donc la nature des aquifères – peuvent
    varier avec la profondeur 
    .
précipitations moyennes
Carte de France des précipations moyennes annuelles de référence 1991-2020
Source : Météo France
réserves en eau utile
Carte de France des réserves en eau utile
Source : Gis Sol. 2011. L’état des sols de France. Groupement d’intérêt scientifique sur les sols, 188 p
cyclicite des nappes
Carte de France des nappes souterraines. Les nappes inertielles se rechargent et se vident lentement ; à l'inverse, les nappes réactives se rechargent et se vident rapidement.
Source : BRGM

Les sécheresses : quand ça coule plus

CHAPITRE 3
L'eau est une ressource renouvelable, mais elle peut quand même venir à manquer. Pour un territoire ou un compartiment donné, si la quantité d’eau « qui sort » est trop longtemps supérieure à celle « qui entre », c'est la panne sèche assurée ! On distingue plusieurs types de sécheresses :
  • La sécheresse météorologique. Il s’agit du manque prolongé de précipitations.
  • La sécheresse des sols, ou sécheresse agricole. Il s’agit du déficit d’eau dans les sols. La croissance des plantes est alors ralentie voire stoppée. Les fortes températures participent à la sécheresse des sols en augmentant l'évapotranspiration.
  • La sécheresse hydrologique. Il s’agit d’un déficit d’eau dans les réservoirs de surface et souterrains : le débit des cours d’eau diminue, les
    assecs 
    se multiplient, le niveau des nappes baisse.
Ces différents types de sécheresse se succèdent et souvent se combinent, mais pas nécessairement ; cela dépend de comment l’eau circule localement (voir plus haut). Par exemple, un manque de précipitations peut se doubler d’une sécheresse des sols, mais dans les zones de nappe inertielle, il ne se traduira pas nécessairement par une sécheresse hydrologique. Autre exemple, des pluies d’été peuvent mettre fin à une sécheresse des sols mais sans empêcher une sécheresse hydrologique car l’eau est rapidement absorbée par les plantes et ne peut s’infiltrer jusqu’aux nappes.
La sécheresse des sols menace la production agricole (voir le décryptage Comment le dérèglement climatique impacte le cycle de l’eau et l’agriculture ?). La sécheresse hydrologique peut quant à elle perturber les milieux aquatiques et compromettre l’alimentation en eau potable. Le suivi du niveau des nappes d’eau souterraine et l’utilisation de modèles prédictifs permettent d’orienter les politiques de restriction des usages de l’eau 
[1]
. Les arrêtés « sécheresse » sont ainsi décidés par les préfets et comportent quatre niveaux de gravité : vigilance (simple sensibilisation de la population), alerte, alerte renforcée et crise (seuls les usages prioritaires de l’eau sont autorisés). Les mesures de restriction peuvent être efficaces mais ne permettent pas toujours d’éviter des ruptures d’approvisionnement en eau potable dans certains territoires vulnérables lors de
sécheresses prolongées 
.
Carte des alertes sécheresses estivales en France hexagonale
Zoomez pour voir la situation sur votre commune ou cliquer ici pour vous déplacer sur votre territoire.
Part moyenne du territoire en alerte sécheresse en période estivale
0
20
40
60
80
100
Interprétation : Un territoire ayant une valeur de 50 % signifie que ce dernier est en moyenne en alerte sécheresse la moitié du temps l'été.

Les inondations : quand ça déborde

CHAPITRE 4
Les fortes pluies peuvent entraîner des inondations à tout moment de l’année, soit par la crue des cours d’eau, soit par la remontée des nappes en surface, soit encore par le ruissellement de grandes quantités d’eau et/ou par des coulées de boue. Moins l’eau a la possibilité de s’infiltrer dans les sols, plus elle ruisselle et s’accumule dans les cours d’eau, accentuant les crues. Ainsi, l'imperméabilisation des sols en zone urbaine, l’absence de couverture végétale sur les terres cultivées, le drainage, la suppression des obstacles au ruissellement (haies, talus) et des zones humides ou encore certains aménagements des cours d’eau (digues, rectification) sont autant de facteurs favorisant les inondations.
Ironie du sort, une sécheresse peut participer à une inondation. L’eau s’infiltre en effet très mal dans des sols secs et a tendance à rapidement ruisseler vers les cours d’eau. De fortes pluies en été peuvent ainsi se transformer en inondations catastrophiques. Certaines zones du bassin méditerranéen sont malheureusement coutumières de ce genre d’événements, aggravés par l’urbanisation et le manque de mesures
préventives 
.

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