L’eau douce, pour les besoins familiaux sur
les atolls, est en général de l’eau de pluie recueillie sur les toits des habitations et stockée en citernes métalliques ou de béton. Pour les débits plus importants (hôtels, irrigation) cette récolte n’est plus suffisante, l’eau est alors obtenue par des puits.

La lentille d’eau douce :
Dans la plupart des îlots coralliens, se forme pendant la saison des pluies,   une réserve souterraine d’eau douce. En effet les eaux des pluies sont fraîches et flottent dans la masse insulaire au-dessus des eaux salées plus lourdes infiltrées à partir de l’Océan.

L’importance de la lentille est fonction de la taille et de la forme de l’île et, comme pour une nappe phréatique, de la perméabilité des matériaux qui constituent le sol ainsi que des précipitations, donc de la saison. 

Du fait de la différence de densité, l’eau douce s’installe donc sur une masse d’eau salée. La partie supérieure de cette lentille peut se trouver au-dessus du niveau de la mer. En même temps le sel de l’océan sous-jacent commence à diffuser du bas vers le haut jusqu’à pénétrer la lentille d’eau douce. Cette diffusion transforme peu à peu la lentille en une zone de transition   entre l’eau douce et l’eau salée et peut même atteindre en fin de saison sèche la partie supérieure de la lentille qui se trouve au-dessus du niveau de la mer. Progressivement l’eau des puits devient saumâtre (par diffusion du sel et non par convection de l‘eau salée). Ceci d’autant plus rapidement que la taille, la largeur du motu est petite.

Mais, par bonheur cette réserve d’eau douce importante, est renouvelée chaque année par les pluies de saison.

Considérations relatives au motu Potou de Tahaa (largeur 180 mètres).

Un premier puits d’eau douce a été creusé à une trentaine de mètre du lagon, en dehors de l’emprise des bâtiments : 1.00 mètre de diamètre et 1.20 mètres de profondeur. Il fournira l’eau pour la confection des bétons du chantier. En outre un drum de 120 litres sera rempli tous les matins pour les divers besoins du chantier. Ce puits sera rebouché à la fin des travaux.

Un second puits (d’eau douce également) est en cours de réalisation à un emplacement plus éloigné du lagon. A la limite du sol détritique corallien sec (constitué de gravier, dans la partie proche de l’océan). Donc à proximité d’une dalle de grès induré (encroûtement calcaire appelé « paapa » par les polynésiens) de 1 à 2 m d’épaisseur. Ce puits sera conservé et équipé pour fournir l’eau douce sur la parcelle. Durant le chantier, on y prélèvera chaque jour 0,25 m3, soit 2 drums de 125 litres, pour confectionner le béton. Et l’on verra si le puits est bien, oui ou non, réalimenté par la nappe phréatique suffisamment puissante (la lentille d’eau douce) Sur chaque puits des prélèvements d’eau ont été effectués et confiés pour analyse à un laboratoire. 

  

Des puits permettent de pomper de l’eau douce mais une surexploitation peut épuiser l’eau douce disponible : la lentille se sale peu à peu avec la diffusion vers le haut du sel à partir de l’interface avec l’océan pour aboutir en fin de saison sèche à sa contamination. Ceci explique probablement l’abandon du pompage dans les puits aux Tuamotus :  Je viens en effet de retrouver sur mon ordinateur, un compte rendu de visite effectuée en 2013 par Serge Carabasse   technicien du SPCPF (Syndicat pour la promotion des communes en PF) :
 “Eau de la lentille : dans les 10 atolls adhérant au PAPE, équipés voici 10 ans,
9 SAEP (système d’alimentation en eau potable) sont en panne. Les salinités relevées ont été moyennes. “                                         .
Conclusion : la lentille d’eau douce sur les atolls est une spécificité hydrogéologique, utile en saison humide, mais se dégradant peu à peu en saison sèche. Ou à cause de surpompages : car il est possible qu’à la longue, les consignes de pompages modérés communiquées aux pompistes des mairies n’aient pas été perpétuées, provoquant alors une intrusion saline se traduisant à terme par la salinisation de la lentille transformée de ce fait en zone de transition à salinité moyenne, donc non potable (salinités supérieures ou égales à 2gr/litre).

Enfin les lentilles d’eau douce peuvent facilement être polluées ou contaminées par les matières chimiques ou organiques dispersées en surface. Et elle a souvent le goût du corail. Traditionnellement cette eau est donc réservée aux usages domestiques (douches, lavages… et agricoles. Pour la boisson, nous proposons que l’eau pompée dans le puits soit traitée par le module de distillation solaire Helio. 

Sur You Tube tapez module Hélio

Morphologie de la lentille de Xavier Meyer (extraits d’un article de 1983 publié sous mon nom, dans un Cahier de l’Office de la recherche scientifique et technique Outre-mer : l’ORSTOM)

Cette lentille se constitue sur l’eau salée sous-jacente, dans le matériau corallien. Plus légère, l’eau douce ne s’y mélange pas, elle flotte sur l’eau salée (fig. 4).

Une petite partie, dite charge nette d’eau douce, de hauteur h, demeure au-dessus du niveau moyen de l’eau du lagon ou de l’océan, tandis qu’un volume beaucoup plus important, repoussant l’eau salée, pénètre au-dessous de ce même niveau. Sa profondeur H est fonction de la salinité de l’eau de mer. Pour le Pacifique (24 g/l de sel) H = 27 h (loi de Ghyben- Herzberg) ; h et H sont maximums au centre de I’ îlot et ils croissent avec la largeur de celui-ci. Pour l’Atlantique (37 g/l de sel) H = 40 h (MEYER, 1980). La séparation eau douce – eau salée n’est cependant pas aussi nettement définie que, par exemple, celle de l’huile flottant sur l’eau : il existe une zone de transition saumâtre due à une certaine diffusion du sel vers le haut à partir de la masse d’eau salée sous-jacente.

A partir des coupes des forages que nous avons réalisés autrefois sur des atolls semblables, on peut définir une coupe des sols type :

1. De la surface du sol  (0 m) à la nappe phréatique (2 à 3 m de profondeur) : un sol détritique corallien sec (constitué de gravier, dans la partie proche de l’océan) à humide (limon dans la partie proche du lagon).
2. Dans la zone de marnage, ou de la frange capillaire du toit de la nappe : une dalle de grès induré (encroûtement calcaire appelé « paapa » par les polynésiens) de 1 à 2 m d’épaisseur.
3. En dessous de cette dalle, et sur quelques mètres d’épaisseur, côté océan, un réseau de faille avec risques de connexion avec l’eau de mer, coté océan. Coté lagon, on passe plus souvent directement à des dépôts limoneux.
4. Puis ce sont des sols coralliens sablo-limoneux de consistance lâche lorsque le forage progresse dans la lentille d’eau douce.
5. Enfin en bas, dans l’interface, il est souligné à nouveau une zone indurée.

La lentille d’eau douce est, depuis quelques années, largement exploitée dans nombre d’îlots, soit pour l’irrigation, comme on peut le constater sur les parcelles voisines de la vôtre, soit pour l’usage familial au besoin en la faisant bouillir  L’eau est puisée manuellement ou par pompage dans de petits puits de 1 à 3 m. Pour les besoins plus importants des hôtels (quelques dizaines de m3/jour) les points de prélèvement à faible débit, par crépines à pointes filtrantes, doivent être multipliés afin d’éviter la remontée de l’eau saumâtre. A Rangiroa, et à Manihi, la nappe d’eau douce s’enfonce jusqu’à – 12 m, mais le plus grand champ de pompage est actuellement constitué par le mofu Tevairoa à Bora-Bora. Sur ce grand motu pseudo-circulaire de 200 ha, la profondeur de la lentille d’eau douce atteint 27 m en saison sèche, 30 m en saison des pluies, la charge nette étant proche de1 m. Le volume d’eau stockée se situe entre 3 et 5 Millions de m3 (MEYER, 1980.) Calcul mathématique effectué à l’époque par triple intégration (la seule de ma longue carrière). Il permettra l’approvisionnement en eau douce d’une partie de l’île de Bora-Bora à raison d’environ 500 m”/jour. L’énergie nécessaire est prévue d’origine solaire. Dans la plupart des îlots, dont la largeur moyenne avoisine les 200 m, il est ainsi possible d’obtenir l’eau douce nécessaire aux besoins familiaux et à l’irrigation. La nappe étant proche de la surface, les énergies nécessaires au pompage sont très faibles.                         .

Ces reconnaissances et études constituent une base documentaire concrète sur la morphologie des lentilles d’eau douce dans les atolls. Et donc sur leur volume. 

Elles sont ainsi particulièrement utiles pour les études d’alimentation en eau potable :  elles mettent en évidence une réserve d’eau douce importante, renouvelée chaque année par les pluies de saison, dans laquelle, on prélève par pompage ; et c’est dans ce but que ces études ont été réalisées. 

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Sur un motu, la faible étendue des terres et les longues périodes sans précipitations limitent les réserves d’eau douce. 

Hydrogéologie

Les motus peuvent abriter une réserve d’eau douce souterraine, appelée également lentille d’eau. Une lentille d’eau est souvent considérée comme une ressource exploitable fonctionnant comme les aquifères souterrains des iles hautes ou des zones côtière spécificiées. Toutefois des spécificités physiques (géologie, caractéristiques du sol, topographie) induisent un comportement hydrodynamique encore mal connu. 

D’un point de vue hydrogéologique, les auteurs retiennent le modèle conceptuel représenté́ sur l’Illustration ci-dessus. Il apparait que la forme et la taille des lentilles d’eau douce dépendent des propriétés physiques des deux aquifères, des mécanismes hydrodynamiques et dispersifs et des forces externes qui peuvent modifier les intrants, la décharge ou les conditions aux limites. L’eau douce étant plus largement stockée dans les sédiments holocènes, ce sont néanmoins les propriétés de ces formations qui contrôlent le plus les caractéristiques de la lentille.

La conductivité hydraulique des formations pléistocènes étant généralement bien plus élevée que celle des formations holocènes, des phénomènes de réfraction des eaux météoriques peuvent exister au niveau de l’interface HPU.

La présence éventuelle d’une couche « à conglomérats » ou à « papa » (reef-flat plate) décrite a des implications importantes en termes d’hydraulique. Elle peut en effet confiner l’aquifère holocène et le forcer à se décharger sous le plancher marin au travers des fractures du récif. La présence de cette couche peut également contribuer à faire augmenter l’épaisseur de la lentille. Elle peut enfin jouer le rôle de barrière vis-à-vis de l’évaporation ou de la propagation des racines.

Côté lagon, les sédiments holocènes sont généralement plus fins et moins perméables que ceux situés à proximité de l’océan. Il peut en résulter une dissymétrie de la lentille.

La zone de transition (2,5 à 95 % de salinité) entre eau douce et eau salée peut enfin représenter un volume beaucoup plus important que la lentille d’eau douce à proprement parler même si cette configuration n’est pas représentée sur l’Illustration ci-avant.

Outre les paramètres évoqués précédemment, la géométrie de la lentille est régie par la différence de densité entre les eaux océaniques qui saturent le sous-sol en profondeur et les eaux pluviales qui s’infiltrent dans le sol. 

La formule de Ghyben-Herzberg

Elle permet de calculer la profondeur de l’interface entre l’eau douce et l’eau salée (H) en un point donné de l’aquifère où le niveau piézométrique (h) est connu (cf. Illustration 8). La profondeur de l’interface est donnée par la relation suivante : 

• Démonstration de la formule H=40 h dans le cas présent où la densité de l’eau de mer est de 1,025 (soit 25 gr de sel par litre) : voir le croquis ci-dessus.Pression au point P, le plus bas à l’intérieur de l’interface :  P=(H+h) x 1 (densité de l’eau douce de la lentille)
• Ou bien en passant par l’océan P= H x1,025 (densité de l’eau de mer)
• Donc H+h=1,025H donne 1+h/H=1,025 donc h/H =0,025 et H/h = 1/0,025 donne finalement H = 40 h.

Dans les faits, la lentille théorique n’est pas observée de manière aussi nette. En effet, les phénomènes de diffusivité et de dispersivité au sein de la nappe entraînent la formation d’une frange d’eau saumâtre plus ou moins épaisse au niveau de l’interface théorique entre l’eau douce et l’eau salée. 

Les hoas

Les hoas ont un rôle très important dans la communication entre l’océan et les eaux lagonnaires tant du point de vue physico-chimique que biologique^{2,3. Ces échanges se font par-dessus les platiers, grâce au faible courant toujours orienté vers le lagon – sauf en période de vidanges durant lesquelles il s’inverse – qui s’établit principalement par les passes et dans une moindre mesure par les hoas.}

Avec le temps et des conditions spécifiques de mouvements d’eau au sein d’un lagon, des hoas peuvent se fermer complètement avec l’accumulation de matériaux formant ainsi des tairuas, allant parfois jusqu’à isoler entièrement le lagon des eaux de l’océan – hormis via les tairuas les plus permissifs en période de tempête – comme c’est le cas de l’atoll de Taiaro dans les Tuamotu^4.

Les hoas, du fait de leur faible profondeur, ne sont en général pas navigables stricto sensu et servent souvent de lieu de pêche à pied ou grâce à l’utilisation de parcs à poissons faits en pierre de corail – empilés jusqu’à affleurement suffisant – ou depuis les années 1960 en grillage^{1. Traditionnellement cette dernière technique est utilisée dans les atolls de la Polynésie française comme, par exemple, sur les atolls de Tikehau, Huahine1 ou de Takapoto5,6.}

Hydrodynamique de la lentille d’eau douce et des hoas :

L’élévation prévue par le GIEC des écoulements de l’eau océanique pourrait bien aspirer les lentilles d’eau douce présentes sur le motus.. En effet : 

 « Le principe “du venturi de  Bernoulli“ énonce (en 1738) que dans le flux d’un fluide homogène et incompressible soumis uniquement aux forces de pression et de pesanteur, une accélération se produit simultanément avec la diminution de la pression. Dans un flux de fluide sans viscosité et donc dans lequel une différence de pression est la seule force d’accélération, la vitesse est équivalente à celle donnée par les lois du mouvement de Newton. »

Dans le cas présent, nous savons qu’un hoa charrie de l’eau de mer, dont la vitesse implique une baisse de pression de l’écoulement qui équivaut à une aspiration de la partie supérieure de la lentille d’eau douce présente jusqu’à présent. Ainsi celle-ci, aspirée par l’écoulement de l’eau océanique, se vidangerait dans le hoa, et progressivement la partie supérieure de la lentille d’eau douce (épaisseur h) s’amenuiserait, théoriquement jusqu’à disparaître totalement. Et il en sera alors de même pour la partie inférieure (d’épaisseur H=40 h) donc si h tend vers 0, alors il en est de même pour H selon le principe d’Archimède, et la relation ci-dessus. Mais pratiquement le hoa n’ayant qu’une zone d’influence de 150 m (selon des mesures de salinités antérieures effectuées en 2021 par des ingénieur du Haut-Commissariat) un équilibre s’établira entre l’effet d’aspiration du hoa sur la lentille et la recharge de la lentille par les pluies.  Si les pluies perdurent le long des années à venir.

Détermination de la présence d’une nappe.

Depuis mes activités sur le motu Tevaïroa en 1982, des progrès ont été accomplis dans l’exploration de la lentille d’eau douce sur les atolls; des progrès aussi bien concernant les matériel de mesure sur site, ainsi que leur interprétation. A Tahiti, un bureau d’étude à été fondé par un passionné de géophysique: Christian Boulay, il y a plus d’une vingtaine d’années: TP Conseil . doté du matériel le plus récent et collaborant en particulier avec des professeurs d’universités françaises.

Bonjour Xavier
Suite à notre entretien, je t’ai envoyé via wetransfer quelques références en géophysique. Je collabore dans ce domaine avec Sorbonne Université (Pr CAMMERLINCK et Pr BODET), Normandie Université (Pr REJIBA, Dr WANG et FINCO) depuis maintenant 4 ansTu trouveras sur Internet leur pedigree et leurs articles.Depuis cette collaboration, nous avons mis en place un contrat en recherche et développement voici 1,5 an avec le CNRS et Normandie Université.Cela nous permet d’échanger nos données et d’avoir une formation en Géophysique Universitaire de haut niveau.Outre près de 500 références en mesures Electriques et Sismique, notre base de donnée devient conséquente, et une analyse ternaire des différentes données,  nous avons à notre actif quelques grosses manip – Golf de Temae pour le compte de la Commune de MOOREA : recherche hydrogéologique : nous avons positionné sans forage des nappes de subsurface exploitable. leur existence et toit de l’aquifère ont été vérifié par sondage.  – Vallée de Matatia pour le compte de la Commune de Punaauia : recherche hydrogéologique : nous avons trouvé un site potentiel d’exploitation pour Galerie drainante avec ces même méthodes issues de la recherche. Le suivi de l’évolution du toit de la nappe a été réalisé sur 1 an par méthodes géophysiques, avec évidemment un piezo pour valider la méthode – Plateau de TOOVI : recherche de site pollué : cette étude a fait l’objet d’un article et d’une présentation internationale; la Polynésie et en particulier les Marquises apparaissent pour la première fois comme référence dans ce domaine de recherche – actuellement, nous travaillons sur RURUTU, ou un problème complexe d’affaissement nous a été soumis. Nous avons pu en trouver l’origine et la cause permettant ainsi de limiter le volume de travaux pour conforter l’ouvrage. Les résultats temporaires sont spectaculaires et feront également surement l’objet d’un article – quai de Taiohae : nous avons pu par restitution 3D d’empreinte radar définir les zones de cavité. Cela permettrait une consolidation du quai à moindre coût plutôt que sa réfection
Pour les lentilles d’eau douce, nous n’avons pas eu loisir à avoir de contrat significatif, mais j’ai pu à plusieurs reprises sur des motu, en bord de mer définir clairement les toit de la nappe par tomographie électrique et TDEM
Le personnel, moi même, un technicien, et un jeune ingénieur local sommes formés 2 fois par an à ces techniques, et surtout aux limites de ces techniques.
Je pense que nous sommes les seuls dans le Pacifique à avoir un tel niveau et selon le Pr REJIBA, nous ferions parti des 4 à 6  BET européen à avoir ce niveau de compétence et de référence.
Je reste à ta disposition pour tout renseignement.

Christophe BOULAY (Dr.)

www.tpconseils-tahiti.com

Les lentilles d’eau douce à Bora-Bora peuvent être complètement détruites lors de cyclones ou de déferlement de houle sur la cote. Elles mettront plusieurs saisons de pluies pour se reconstituer.

La couleur blanche des eaux lagon indique qu’elles sont surchargées par le sable entraîné lors de l’inondation des motus d’Anau. C’est une bonne indication de la violence du déferlement de la houle. La lentille d’eau face au vent est détruite et mettra des année à se reconstituer.

Dans ces conditions, sur un atoll, il serait peut être bon d’entretenir en permanence une lentille de réserve, du coté opposé sous le vent, là où il n’y a, normalement, pas de houle.

Motu Tevairoa

Ce jour de 1982, nous trouve Roberto, Alain, Kimitete et moi même en train de faire une étude pour l’alimentation en eau potable d’un hôtel en cour de construction à Bora Bora, situé sur le grand motu Tevaïroa. Nous avions prévu, de creuser comme d’habitude un puits vers le centre du motu, pour y faire un essai de pompage et déterminer ainsi si l’alimentation de l’hôtel était possible. Mais cette fois -ci pour la première fois nous avions emmené notre nouvelle foreuse « Ménard D 9000“ pour aller voir un peu plus profond qu’un simple puits de surface, dont nous nous étions contenté lors de nos précédentes études. Nous commençons donc notre forage, et progressons assez rapidement en profondeur dans un sol sablo–limoneux. Arrivé vers 10 mètres de profondeur nous sommes un peu stupéfaits, en goûtant l’eau, alors que nous pensions que ce serait de l’eau de mer, de constater une eau parfaitement douce, absolument pas salée. Pointant le doigt vers la cîme des cocotiers, je prends à témoin mes camarades: « vous vous rendez compte, tout ce volume d’eau, sur toute cette hauteur et sur tout le motu ! Une réserve d’eau incroyable !! ». Mais que donc faire de toute cette eau ? » Le puits étant déjà suffisant pour l’hôtel…Et rien d’autre de prévu sur ce motu qui méritait bien son nom: motu « TevaÏroa ». Et là c’est Alain qui s’exprime: une seule solution, l’envoyer sur l’île haute. Il y en a suffisamment pour alimenter tout Bora Bora en eau douce…et nous ne sommes pas encore arrivé au bout !
Le soir, nous sommes samedi nous allons fêter notre découverte au « Récif » et rentrons un peu taero au bungalow que je louais à la pointe Matira. Le lendemain matin, je me réveille le premier, Alain et Kimitété étant bien fatigués; je décide de les laisser dormir et de retourner sur le motu tout seul pour y poursuivre le forage moi-même. Muni d’un salinomètre, je monte sur mon hobby Cat et me rend rapidement sur le motu. La foreuse est toujours là où nous l’avions laissée hier, et j’attaque le forage tout seul sur le motu désert.

Je choisi de m’arrêter tout les 5 mètres, pour pomper un peu d’eau et mesurer sa salinité avec mon salinomètre. Arrivé à 10 mètre de profondeur, où nous nous étions arrêtés hier en fin d’après midi, le salinomètre confirme la saveur d’eau douce, qui nous avait étonnée hier. Je continu à forer en faisant des prélèvement tous les 5 m de profondeur et ma surprise est encore plus grand qu’hier puisque à

5, 10, 15, 20, 25 mètres la salinité reste constante, l’eau reste de l’eau douce. Et ce n’est qu’à partir de cette profondeur que la salinité augmente rapidement pour se stabiliser quelques mètres plus bas plus bas, à celle de l’eau de mer (25 gr /litre).

Sur ce grand motu pseudo-circulaire de 200 ha, et 1500m de largeur la profondeur de la lentille d’eau douce atteint 27 m en saison sèche, 30 m en saison des pluies, la charge nette étant proche de 1 m. Le volume d’eau stockée se situe entre 3 et 5 millions de m’ (MEYER, 1980). Il permet l’approvisionnement en eau douce d’une partie de l’île de Bora- Bora à raison d’environ 500 m3/jour. 

En 2007-2008 dans le but de diversifier ses ressources en eau, une étude hydrogéologie a été menée sur  la nappe du Motu Tevairoa, pour le compte de la Commune deBora Bora. 
Cette étude avait pour objectifs de vérifier la faisabilité d’une exploitation de la lentille du motu d’un point de vue quantitatif et qualitatif, et de proposer des filières de production (captage + traitement) techniquement et économiquement viables. 

Les conclusions sont globalement favorables au projet. 

En effet, alors que la recharge moyenne de l’aquifère a été estimée à environ 500m3/j à l’échelle du Motu, une incertitude demeure sur le débit réellement exploitable conditionné par la dynamique du biseau salé qu’il n’a pas été possible d’apprécier dans la première étude. 

D’autre part, sur la base des résultats des analyses d’eau effectuées deux filières de production ont été mises en avant dans le cadre de la première étude.

Compte tenu des  investissements et des coûts de fonctionnement qu’elles impliquent, une validation préalable est nécessaire.

En 2015 et 2016 la mairie réalise deux forages à 40 m de profondeur qui confirment, 36 ans plus tard celui que j’avais réalisés en 1980. Le B.E. SPEED réalise alors une modélisation et conclut à la possibilité d’exploiter la nappe phréatique du motu Tevaïroa avec une débit journalier de 1000 m3 / Jour. La Mairie réalise

En 2018, une nouvelle étude de l’exploitation de la lentille d’eau douce du motu Tevairoa établi par le BET SPEED, confirme qu’une production jusqu’à 1000m3/j serait envisageable, mais la maitrise du foncier sera le préalable. 

Enfin la mairie réalise récemment avec succès deux mois de pompage continu, en saison sèche, à ce débit. Durant cette essais le niveau piézométrique du toit de la lentille d’eau douce, a été suivi de très près, et il a été noté que celui-ci est resté quasiment constant.

Le motu TEVAIROA constitue donc le seul site potentiel permettant une exploitation de la lentille d’eau dans le cadre d’une alimentation en eau potable. 

Ce point est d’ailleurs confirmé par le schéma directeur de la commune.7 

7 Actualisation du schéma directeur du service public d’eau potable RAPPORT DE PHASE 3

Les installations de pompage et de transit en acier inoxydable vers l’île haute par une canalisation sous-marine aboutissant à Faanui avait conclue en 1981, à la nécessité d’un traitement, et ce n’est que récemment qu’une unité de traitement modulaire classique (floculation, décantation, filtration, chloration) est mise en place sur le motu à proximité de la station de pompage ( pour éviter la pollution de la lentille par remontée de l’eau salée vers un puits unique, c’est un champ captant qui a été réalisé en 2008, réutilisant 15 forages courts (4 m. de profondeur) équipés de crépine filtrantes Jonhson à pointe, en acier inoxydable.
Celles que nous avions installées il y a une trentaine d’années.

A partir de l’arrivée de la conduite sous-marine à Faanui, une nouvelle conduite sera posée pour transiter l’eau de la lentille jusqu’à la station de traitement de l’eau de mer de La Polynésienne Eaux . Elle subira le même traitement (par osmose inverse) mais avec une charge énergétique beaucoup moins lourde puisque sa teneur en sel est très inférieure à celle de l’eau du lagon.  

Réchauffement climatique

L’élévation du niveau de la mer est un phénomène observable au niveau mondial depuis le début du xx^e siècle et résultant du réchauffement climatique. Le niveau moyen des océans augmente de 20 cm entre 1901 et 2018, la moitié de cette hausse étant observée après 1980. Le rythme annuel, en 2020, est estimé à plus de 2,5 mm par an, soit 25 cm dans 100 ans. Les mesures sont effectuées principalement par deux moyens : les marégraphes, installations fixes à terre, et l’altimétrie satellitaire.

Le niveau des océans est lié au climat et plus précisément à la température moyenne à la surface de la Terre. Pendant les périodes glaciaires, il est plus bas qu’actuellement, parfois de plus de 100 m. Il connaît, comme le climat, une période de stabilité relative d’environ 2 500 ans avant le xx^e siècle. Deux phénomènes découlent du réchauffement. Le premier est la fonte d’une partie des glaces continentales (inlandsis polaires et glaciers de montagne), qui contribue pour environ 50 % à l’élévation actuelle. Le deuxième est la dilatation thermique de l’eau des océans sous l’effet de l’élévation de la température. Ces deux phénomènes sont très lents : la constante de tempsde leur réponse à une élévation brutale de température se mesure en siècles. Pour cette raison, le niveau de la mer commence à peine à montrer les effets du réchauffement climatique, et devrait, même en cas d’arrêt de ce dernier, continuer à augmenter pendant tout le troisième millénaire.

À côté de ces deux effets principaux, d’autres phénomènes, qui ne sont pas forcément directement liés au réchauffement climatique, contribuent aussi à l’élévation actuelle. Le plus significatif est l’épuisement des nappes aquifères surexploitées sur les continents.

Les conséquences prévisibles les plus importantes de l’élévation du niveau de la mer sont le recul du trait de côte, la disparition de territoires insulaires de basse altitude, l’intrusion d’eau salée dans les aquifères d’eau douce proches des côtes, la destruction d’écosystèmes côtiers et la perte de patrimoine culturel et historique. Ces conséquences peuvent être aggravées, localement, par la subsidence des sols (1 mm/an) et les effets météorologiques.

Motu Tapu

Des études menées dans les années 80 par Xavier MEYER – (Ingénieur hydraulicien spécialiste des lentilles d’eau sur la zone Pacifique) sur BORA- BORA, ont également permis de réaliser une reconnaissance de la lentille d’eau douce, sur le motu Tapu. 

La taille de ce petit motu, est réduite: sa largeur est de 200m. 

Motu Tapu Motu Piti A’AU 

Les sondages électriques réalisés par la méthode de Schlumberger et les interprétations en simulation numérique avaient permis de déterminer qu’il existait bien une lentille d’eau douce sur le motu Tapu mais que sa profondeur maximale était de 60 centimètres en son centre et peu exploitable à part pour alimenter une douche ou un petit point d’eau. 

En outre, il a été noté durant nos investigations que lors des grandes marées, lorsque le niveau de l’eau monte dans le lagon, la nappe d’eau douce suit le mouvement dans le motu (c’est normal puisqu’elle flotte au-dessus de l’eau salée) et on la voit sortir du sol sous forme d’une mare.; on peut voir aussi le niveau d’eau monter dans les puits. Ce phénomène serait aussi constaté dans la plupart des atolls. On pourrait donc en déduire que la montée du niveau de l’océan n’affectera pas l’intégrité de la lentille d’eau douce. N’augmentera pas sa teneur en sel. Par contre la mare apparue en surface sera sujette à l’évaporation, et il pourrait s’en suivre une diminution très lente, très modérée du volume de la lentille, en l’absence total de pluies.

LES LENTILLES D’EAU DOUCE

Si l’on analyse les études qui ont été produites depuis les années 70, on peut distinguer globalement 2 catégories de motu : 

• les grand motus, comme Tevairoa (Bora Bora), le motu Maeva (Huahine) ou le motu Auira (Maupiti) qui ont un fort potentiel aquifère .
• les motus allongés (dont la largeur est de l’ordre de 200 à 300 ml), comme les motus des Tuamotu, où les lentilles d’eau douces sont hétérogènes beaucoup plus limitées en taille.

Johnny et Nathalie sur le
Motu Tapu

Motu Tapu Motu Piti A’AU

Des études menées dans les années 80 par Xavier MEYER, (ingénieur hydraulicien spécialiste des lentilles d’eau sur la zone Pacifique) sur BORA- BORA, ont également permis de réaliser une reconnaissance de la lentille d’eau douce, sur le motu Tapu. 

De l’eau douce sur le motu Tapu.
A Bora Bora , nous avons fait une reconnaissance de la lentille d’eau douce, sur un tout petit motu: le célèbre motu Tapu, pour le compte du Club Médittéranée.
Sa taille ne dépasse pas celle d’un terrain de football. L’ambition du Club était d’établir une douche d’eau douce sur le motu, à l’usage des touristes sortant de leur bain de mer. Pour se rincer et se déssaler.
Eh bien, nous avons fait nos sondages électriques par la méthode de Schlumberger décrite plus haut et employée en Arabe Saoudite pour la recherche de pétrole.
Grâce aux interprétations de nos mesures effectuées en France métropolitaine, au Centre de Géophysique de Garchy, par des étudiants africains en formation, souvent fils de ministre, et à la simulation numérique par ordinateur, nous pouvions affirmer dans notre rapport final, qu’il existait bien une lentille d’eau douce sur le motu Tapu et que sa profondeur maximale était de 60 centimètres, en son centre.
Ça ne permettrait pas de résoudre le probléme de l’eau potable sur la planète, mais ça permettait d’installer une douche d’eau douce sur le motu.
Et nous avons été payés pour ça, logés, nourris, blanchis comme des gentils membres. Evidemment nous avons dû nous plier aux horaires des pirogues qui transportaient les touristes depuis le village de Vaïtape, jusqu’au motu. A l’aller comme au retour. A la demande puisque nous n’étions pas débordés nous expliquions aux touristes la théorie de la lentille d’eau douce de Ghyben Herzberg, et
allions même jusqu’à les faire participer aux mesures (planter des piquets dans le sable), comme je l’avais fait faire, en d’autres temps à Marlon Brando, sur son atoll de Tetiaroa.

La taille de ce petit motu, est réduite, légèrement inférieure à 200m. 

 Les sondages électriques réalisés par la méthode de Schlumberger et les interprétations en simulation numérique avaient permis de déterminer qu’il existait bien une lentille d’eau douce sur le motu Tapu mais que sa profondeur maximale était de 60 centimètres en son centre et peu exploitable à part pour alimenter une douche ou un petit point d’eau.

A Bora Bora, sur le motu Tapu après un apéritif qui nous avait bien mis en forme: toutes les minutes il fallait boire, en plein soleil un verre de punch, et tourner trois fois le front appuyé sur un baton planté dans le sable.
A l’heure du déjeuner, parmi les mini fare où étaient servis les repas, il ne restait de la place que sous un seul, situé à l’autre bout de l’espace de restauration.
Six places, trois occupants, trois places de libres, on y va!
Bernard, Gabriel et moi même, nous dirigeons vers ce petit fare, la tête un peu embrouillée par la chaleur et le punch, et nous enjambons les bancs, en échangeant les traditionnels saluts: “Iaorana”..,..”Iaorana”. Il me semble reconnaître le visage du gars assis juste en face de moi. Je le regarde à la dérobée, et je le lui dit: j’ai l’impression qu’on s’est déjà rencontré, n’est ce pas ? Il me sourit.
Je lève la tête, et incroyable mais vrai, en face de moi, je reconnais incrédule, Johnny Halliday et Nathalie Baye! le couple culte des années 80! avec à leur coté l’ami Lou, dessinateur humoristique.
On peut dire que Bernard, Gabriel et moi, on ne s’y attendaient pas vraiment..
Loin d’être initimidé, Bernard entame la conversation:
– Alors, M’sieux-dame, ça vous plaît Bora?
Et puis on discute tous ensemble, je parle de moi, et de notre job sur le motu:
– De l’eau douce sur ce motu, ce si petit ilôt?
– Eh oui Johnny, là sous nos pieds, environ 150.000 litres d’eau douce.
Alors comme c’est un sujet qui intéresse l’Humanité, je leur lis rapidement le début de mon rapport:
“A Bora Bora , nous avons réalisé, Bernard, Gabriel, et moi même, une reconnaissance de la lentille d’eau douce, sur le motu Tapu, dont la taille ne dépasse pas celle d’un terrain de football. Ceci pour le compte du Club Médittéranée. Bla-bla-bla….
L’ambition du Club était d’établir une douche d’eau douce sur le motu, à l’usage des touristes sortant du bain dans le lagon. Pour se rincer et se déssaler.

Pour la reconnaissance de cette nappe phréatique, nous avons utilisé la méthode des sondages électriques de Schlumberger. Bla-bla-bla….
Mise au point en Arabe Saoudite pour la recherche de pétrole. Elle permet, par de simples mesures électriques de surface, de repérer la profondeur d’un gisement (de pétrole).
Les forages profonds de recherche, pratiqués jusqu’alors, très coûteux en argent et en temps, sont donc remplacés peu à peu par les “forages électriques de Schlumberger”. Le gain est énorme, et c’est le début d’une nouvelle science: la Géophysique. Bla-bla-bla….Bla-bla-bla….
Ça marche pour repèrer le pétrole, et ça marche aussi pour repèrer la profondeur d’eau douce, flottant dans le sous-sol au dessus de l’eau salée, dans le motu Tapu.

Ainsi grâce à nos mesures de terrain, puis aux calculs de simulations numériques sur le puissant ordinateur du Centre National de Géophysique de Garchy, en France, Bla-bla-bla….nous pouvions affirmer dans notre rapport qu’il existait bien une lentille d’eau douce sur le motu Tapu et que sa profondeur maximale était de 60 centimètres, et son volume d’environ 150 000 litres d’eau douce.

Après cet exposé, jugé unanimement très intéressant, Gabriel questionne Johnnyet Nathalie, à propos des paparazzi à Tahiti et dans les îles.
Ils ne se plaignent pas des tahitiens, qui les laissent tranquilles, quant aux autres, ceux qui travaillent pour les grands magazines, ce sont finalement des compagnons de voyages tolérables. Johnny:
– “rien à voir avec les déboires des rolling stones que Mick Jagger, m’a raconté”:
Demandant à un paparazi de s’éloigner, il se prend un direct dans le pif, et allongé par terre, bien sonné, en est réduit à regarder son agresseur qui le mitraille de plus belle avec son appareil photo!
“Un vrai, scoop, c’est sûr!”
Peu après, Johnny et Nathalie, vont faire la sieste sous un cocotier, et je reste avec Lou, dont je garde le souvenir d’un gars aimable, chaleureux et très marrant.
Et nous reprenons tous la pirogue à 16 h.
Finalement une journée de travail bien remplie, qui sera facturée au Club Med au tarif syndiqué: un ingénieur hydraulicien et deux techniciens, plus la location du matériel de mesures.
Evidemment je fredonne tout en écrivant ces lignes: “Quoi, ma gueule, qu’est ce qu’elle a ma gueule!” et surtout “Lara” qui apparaîtra bientôt!

 

Plus de détails sur la Prospection électrique

Dans cette méthode un courant électrique est injecté dans le sol à partir de deux électrodes (deux piquets métalliques souvent notés A et B) et deux autres électrodes (M et N) permettent de mesurer la différence de potentiel créée par cette circulation. La disposition géométrique des électrodes commandant l’épaisseur de terrain prise en compte dans la mesure, on peut, en déplaçant un même dispositif, cartographier simultanément les variations latérales de la résistivité et changer les profondeurs d’investigation en modifiant les distances entre électrodes. Comme le montre la figure 1, il est possible avec des dispositifs à roues dentées d’effectuer des mesures ‘en continu’ sur plusieurs épaisseurs du terrain simultanément1. Cette méthode est bien adaptée aux mesures sur champs et prairies. Et permet finalement de dessiner les lignes de niveaux sous-terrains de la lentille d’eau douce. Comme ci-dessous:

  Déclaration du Président MoetaÏ, sur la nécessité future ‘dans 100 ans …) de déménager les 17000 habitant des Tuamotu, mais pas avant 20 ans… 

https://www.facebook.com/Tahitiinfos/videos/800243068131602

Fig. 1. Evolution des dispositifs de prospection électrique mobile à roues dentées permettant une cartographie rapide sur plusieurs profondeurs d’investigation.

Possibilités offertes par l’outil géophysique 2

L’eau douce dans les continents

Voir sur YOU TUBE: les déchets à Mayotte.

AEP à partir des lentilles d’eau douce:

Problèmes soulevés

L’épendage sanitaire

L’eau de pluie traitée

Les fosses à culture

Les filtres à eau saumâtre

Le chenal Océan/Lagon

Les réseaux

La culture de pastèque

Le tourisme

Le nettoyage des plages

Le broyage des bouteilles

Le broyage la verdure

La MARP méthode accélérée de recherche participative.