L'hydrogéologie est la science qui étudie l'eau souterraine, ses mouvements et ses interactions avec les roches et les sols. Elle joue un rôle crucial dans la compréhension des ressources en eau, essentielles pour la vie humaine et les écosystèmes.

Les eaux souterraines se trouvent dans les pores et les fissures des roches et des sols, formant des réservoirs appelés aquifères. Ces aquifères peuvent être de différents types, allant des nappes phréatiques peu profondes aux aquifères confinés, situés à de grandes profondeurs.

L'hydrogéologie permet de cartographier et de quantifier ces ressources, afin de les gérer de manière durable. Les hydrogéologues utilisent diverses techniques, telles que les forages, les mesures de débit et les analyses chimiques, pour étudier les propriétés des aquifères et la qualité de l'eau qu'ils contiennent.

L'hydrogéologie est également essentielle pour comprendre les interactions entre les eaux de surface (rivières, lacs) et les eaux souterraines. Ces interactions influencent la disponibilité de l'eau et la dynamique des écosystèmes aquatiques.
Il faut distinguer les bassins hydrologiques et les bassins hydrogéologique. Les premiers sont parcourus par les cours d'eau de surface. Les seconds sont en relation étroite avec la géologie souterraine, les rivières peuvent traverser les reliefs d'un flanc à l'autre (exemple de la source de la Garonne).

L'un des défis majeurs de l'hydrogéologie est la protection des eaux souterraines contre la pollution. Les contaminants provenant de l'agriculture, de l'industrie ou des activités humaines peuvent s'infiltrer dans le sol et atteindre les aquifères, rendant l'eau impropre à la consommation.

Le réchauffement climatique a un impact majeur sur sur les circulations aquifères et les études sur ce sujet sont devenues essentielles.

Enfin, l'hydrogéologie contribue à la prévention des risques naturels, tels que les inondations et les sécheresses, en fournissant des informations sur la recharge des aquifères et les variations des niveaux d'eau. Elle est donc indispensable pour la gestion intégrée des ressources en eau et la protection de l'environnement.

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Dans leurs recherches de nouveaux réseaux souterrains, les spéléologues sont guidés par le cheminement de l'eau. À la fin du parcours humainement fréquentable, il ne reste plus que la technique du traçage artificiel pour suivre les péripéties de l'eau jusqu'aux exutoires potentiels. Ainsi, les spéléologues se sont depuis longtemps appropriés cette méthode. On songe au traçage historique mené par Norbert Casteret sur les sources de la Garonne en 1931. Le plus souvent ces opérations sont réalisées en partenariat avec le monde académique et/ou les collectivités locales. Pour ces dernières, comme gestionnaires de la ressource en eau potable, le traçage est l'outil de prédilection pour définir un bassin versant de captage et permet de définir au mieux les périmètres de protection. À titre d'exemples notables, la communauté spéléologique a été mobilisée pour réaliser un ambitieux programme de traçages sur le Causse Méjean en Lozère conduit par le BRGM et le parc national des Cévennes entre 2016 et 2020 [1]. On peut citer aussi le programme de traçages artificiels entrepris entre 2015 et 2019 par le Comité spéléologique régional Sud dans le massif du Dévoluy (05) [2].

D'autre part, depuis l'avènement de sondes de pression bas-coût, les spéléologues se sont emparés de cet outil afin de déployer des réseaux de mesure sur leur terrain de jeu. Il documentent ainsi, sur de larges plages de temps et d'espace, les fonctionnement complexes des mise en charges dans le karst et de leur relations avec les émergences. Dans cette démarche, un groupe de spéléologues franco-espagnols ont bâti un « observatoire hydro-spéléologique » sur le massif de Cotiella dans les Pyrénées espagnoles (Aragon) [3]. Il est impossible de citer tous les projets de suivi des niveaux d'eau intra-karstique tant les initiatives sont nombreuses. Se pose alors aux spéléologues l'épineuse question de la bancarisation et de la valorisation de ces données. Un travail de fond est en cours au niveau de l'Union internationale de spéléologie afin de construire des modèles de bases de données de cavités interopérables intégrant des données d'observation [4].

Tout récemment, la commission scientifique fédérale a initié un programme d'instrumentation de sites de pratique : le projet OFSEC [5]. Il s'agit de mesurer un niveau d'eau caractéristique du fonctionnement de l'hydrosystème local et de remonter la donnée en temps réel sur un site internet. L'objectif principal de ce projet est de prévenir les risques de crues pour les pratiquants, mais les données sont disponibles pour tout type d'études scientifiques. À ce jour, trois sites sont équipés : le canyon de Saint-Auban (06), le réseau souterrain du Rupt-du-Puits (55) et le siphon du Ressel (46) [5]. Le projet est en plein développement, cinq nouveaux sites vont être équipés d'ici 2027.

[1] Bailly-Comte V. (2021) - Étude hydrogéologique du Causse Méjean, rapport final. BRGM/RP-70327-FR, 214 p., 84 fig., 35 tab., 6 ann.

[2] Alexandra Rolland, Alexandre Zappelli. Cavers of the Lost Groundwater Collector. Congress of International Union of Speleology, International Union of Speleology, Jul 2022, Le Bourget du Lac, France. P 169-172.

[3] Gayet Jean-Claude, Observatoire hydrospéléologique du Cotiella, Spelunca, 2016, 5e série (144), p 14-20.

[4] Projet Karstlink Union internationale de spéléologie, https://www.uisic.uis-speleo.org/exchange/karstlink/index-fr.html

[5] Vincent Schneider, Gaëtan Perrier, Alexandre Zappelli, Thomas Stieglitz. Observatoire fédéral de surveillance des eaux de crue (OFSEC). Spelunca, 2025, 5e série (177), p 35-40.

Pose de sondes pour un suivi des eaux souterraines

 Réseau des Vitarelles (Lot), ruisseau des Vitarelles - (Photo : Philippe Tyssandier)

Pose de sondes pour un suivi des eaux souterraines