Les satellites révèlent des dommages irréversibles dans un aquifère majeur de Californie
Une étude publiée dans PNAS, à laquelle ont contribué Kristel Chanard, Manon Dalaison et Jean-Philippe Avouac, de l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP), met en évidence une transition brutale vers un affaissement irréversible des sols dans la vallée de Sacramento. Grâce aux observations satellitaires, les chercheurs montrent que la sécheresse de 2020-2022 a profondément altéré la capacité de stockage en eau de cet aquifère stratégique, ouvrant de nouvelles perspectives pour la surveillance mondiale des ressources en eau souterraine.
Date de publication : 27/07/2026
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Les aquifères constituent l’une des principales réserves d’eau douce de la planète. Ils jouent un rôle essentiel dans l’alimentation en eau potable, l’agriculture et de nombreux écosystèmes. Cependant, lasurexploitation des eaux souterraines peut provoquer un endommagement irréversible des aquifères, difficile à anticiper.
C’est précisément ce que révèle une étude internationale publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Menés par Stacy Larochelle, ancienne étudiante de Caltech ayant séjourné à l’IPGP dans le cadre d’une bourse Chateaubriand, les travaux associent notamment Kristel Chanard, Manon Dalaison et Jean-Philippe Avouac, chercheurs à l’IPGP.
Une rupture brutale lors de la sécheresse de 2020-2022
Dans un aquifère, la pression exercée par les eaux souterraines contribue à soutenir les couches géologiques qui le recouvrent. Lorsque cette eau est pompée, les matériaux de l’aquifère se compactent, provoquant un affaissement de la surface.
Cette déformation peut être élastique, lorsque les sols retrouvent leur état initial grâce à larecharge naturelle de l’aquifère, ou inélastique, lorsque les aquifères se compactent de manière permanente, réduisant définitivement sa capacité de stockage en eau.
En analysant des mesures satellitaires à très haute résolution ainsi que les niveaux d’eau relevés dans des puits entre 2016 et 2022, les chercheurs montrent qu’un changement majeur s’est produit au cours de l’épisode de sécheresse de 2020-2022.
Jusqu’en 2020, l’affaissement observé restait compatible avec une déformation essentiellement réversible. Mais dès 2021, les taux d’affaissement accélèrent brutalement, dépassant de plusieurs dizaines de centimètres par an ceux attendus pour une déformation élastique de l’aquifère.
La géodésie spatiale, un nouvel outil pour suivre l’évolution des aquifères
L’un des résultats les plus marquants de l’étude est que cette transition vers une déformation irréversible n’aurait pas pu être anticipée à partir des seules mesures du niveau des nappes souterraines.
En revanche, les observations de géodésie satellitaire permettent de détecter unchangement du comportement mécanique de l’aquifère et d’identifier son endommagement irréversible.
Ces résultats démontrent ainsi l’intérêt des techniques de géodésie spatiale pour suivre l’état de santé des aquifères et fournir des outils utiles à la gestion de ressources en eaux souterraines.
Un enjeu mondial face au changement climatique
Alors que les épisodes de sécheresse extrême devraient devenir plus fréquents sous l’effet du changement climatique, la préservation des ressources en eau souterraine constitue un défi majeur pour de nombreuses régions du monde.
Cette étude montre que les observations satellitaires peuvent offrir offrent la possibilité de surveiller en temps quasi réel l’évolution des aquifères et d’identifier les premiers signes d’une perte irréversible de leur capacité de stockage, ouvrant la voie à une gestion plus durable des ressources en eau.
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Référence
Larochelle S. et al. Abrupt transition to irreversible damage in the overdrafted Sacramento Valley aquifer system. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), publication prévue le 27 juillet 2026.
