Au Gran Sasso (Italie), la neige alimenterait 49 % de la nappe, selon un modèle

Ce que l'étude établit

Le massif du Gran Sasso est une montagne calcaire, c'est-à-dire formée de roches carbonatées, qui reçoit à la fois de la pluie et de la neige. Les chercheurs ont voulu savoir quelle part de ces apports alimente l'aquifère, la réserve d'eau souterraine contenue dans la roche. Leur conclusion principale est que la neige joue un rôle important dans cette recharge.

Ce résultat repose sur les isotopes stables de l'eau, notés δ2H et δ18O. Ce sont des variantes de la molécule d'eau dont certains atomes sont plus lourds ; leur proportion sert de signature pour remonter à l'origine de l'eau. Dans les diagrammes établis par les chercheurs, la neige, les cours d'eau temporaires issus de la fonte, les cours d'eau permanents et l'eau souterraine se superposent : leurs signatures sont proches, ce qui suggère que la neige fondue est une source de l'eau souterraine.

Le modèle chiffre ensuite la part de chaque apport. Selon ce modèle, la nappe est alimentée à 49 % par la neige et à 51 % par la pluie. Le partage est donc presque égal entre les deux.

Comment les chercheurs l'ont établi

L'étude combine deux approches. La première est une analyse isotopique : les signatures de l'eau ont été comparées entre les précipitations (pluie et neige), des cours d'eau temporaires et permanents, et l'eau souterraine. La seconde est une modélisation : les auteurs ont d'abord bâti un modèle conceptuel, c'est-à-dire une représentation simplifiée du fonctionnement de l'aquifère, puis l'ont testé avec la plateforme KarstMod.

Le modèle retenu est un modèle à paramètres regroupés (lumped parameter) : il découpe l'aquifère en quelques réservoirs plutôt que de décrire chaque fissure. Le réservoir supérieur est la plaine de Campo Imperatore, qui reçoit une quantité importante de neige en hiver. Deux réservoirs inférieurs représentent les fractures et les conduits de la roche. Le modèle intègre une routine neige, c'est-à-dire un calcul de l'accumulation et de la fonte du manteau neigeux, et il sert à simuler le débit d'une source. La durée des suivis, le nombre d'échantillons et les données de calage du modèle ne figurent pas dans cette présentation de l'étude.

Ce que cela change

Pour le fonctionnement de ce massif, le résultat désigne la plaine de Campo Imperatore comme principale zone de recharge, en accord avec les isotopes. Il indique donc où se joue, selon ce travail, l'alimentation de la nappe, et la neige y figure comme une composante importante de la recharge, à hauteur de 49 % dans le modèle, la pluie fournissant le reste.

Le contexte est celui d'une multiplication des études hydrogéologiques consacrées à la cryosphère, c'est-à-dire aux parties de la surface terrestre couvertes de neige et de glace, ces dernières années, en raison de la sensibilité des chutes de neige aux variations climatiques. On peut supposer que, si la neige diminue ou varie, sa part dans la recharge varierait aussi. Cette idée est une hypothèse : l'étude ne la teste pas dans le résumé.

Ce que l'étude ne prouve pas

L'étude porte sur un seul massif calcaire, en Italie centrale. Ses résultats ne disent rien, en eux-mêmes, de ce qui se passe dans d'autres massifs ou d'autres climats. Le chiffre de 49 % vient d'un modèle, c'est-à-dire d'une simplification : il dépend des hypothèses retenues et des données utilisées pour le construire, que cette présentation ne détaille pas.

La concordance des signatures isotopiques est un indice cohérent, non une mesure directe de la part de chaque apport. Elle montre un lien entre la neige et l'eau souterraine, sans établir à elle seule la proportion exacte. Un modèle à réservoirs regroupés, enfin, représente l'aquifère par quelques compartiments : il simplifie ce qui se passe réellement dans la roche.

Ce qui reste à établir

Aucune suite précise n'est présentée. Restent ouvertes deux questions : la validité du modèle hors du Gran Sasso, et l'évolution, dans le temps, de la part de la neige dans la recharge, que cette étude ne traite pas directement.