Altiplano Bolivien : des nouvelles avancées sur la connaissance des ressources en eau souterraine

Dans la région semi-aride de l’altiplano Bolivien, entre La Paz et le Lac Titicaca, il y a une augmentation de la demande d’eau souterraine pour satisfaire les besoins des populations, que ce soit pour l’eau de boisson mais aussi pour irriguer les zones de maraichage notamment. L’extrême aridité du climat pendant de longs mois impose en effet actuellement de restreindre les périodes de cultures. L’IGE a conduit avec ses partenaires, le Ministère de l’Éducation Bolivien, le Ministère de l’Environnement Bolivien et l’Université de San Andres de la Paz, une étude visant à décrypter le fonctionnement de l’aquifère entre la ville de La Paz-El Alto.

Les résultats [1] , publiés récemment par Gabriela Flores Aviles et les équipes HYDRIMZ et PHYREV de l’IGE dans le cadre d’un contrat doctoral [2]), permettent d’apporter des connaissances essentielles sur la structure hydrogéologique dans les premiers 200 mètres du sous-sol grâce notamment à des mesures géophysiques. La dynamique des flux souterrains est aussi abordée grâce à des données de niveau d’eau dans les puits et les forages, et des analyses géochimiques.

En utilisant la méthode de sondage électromagnétique en domaine temporel (« Time Domain Electromagnetism »-TDEM), il est possible de calculer la résistivité électrique des formations quaternaires qui remplissent les anciennes vallées créées à l’ère tertiaire, et comblées depuis par différents sédiments issus des invasions passées du lac Titicaca et l’érosion de la cordillère. Ce résultats géophysiques, présentés sur la figure 1, montrent des couleurs bleues qui marquent les terrains argileux (ou parfois légèrement salés proches du lac), terrains peu propices à l’exploitation de l’eau souterraine. On distingue aussi nettement l’existence de paléo-vallées enfouies, indétectables depuis la surface.

Figure 1. Exemple de coupes géophysiques au travers des formations quaternaires de l’altiplano. L’échelle verticale est très exagérée (x20). Sur la plus longue coupe, la cordillère royale se trouve à droite, l’altiplano à gauche. A noter la topographie souterraine du socle, très « ondulée », montrant l’existence de paléo vallées, comblées depuis longtemps.

Les couleurs verte ou jaune-orangé représentent d’autres formations géologiques plus propices à l’exploitation de l’eau souterraine lorsqu’elles sont proches de la surface. Elles apparaissent notamment sur les contreforts de la cordillère royale, sous la forme d’immense cônes alluviaux. La figure 2 permet de visualiser les flux d’eau souterrains en sous-sol. Cette approche multidisciplinaire est un premier pas essentiel à la construction de modèles hydrogéologiques quantitatifs qui devront tenir compte de la recharge, et qui seront destinés à aider le ministère bolivien pour une utilisation durable de cette ressource, qui apparaît d’ores et déjà comme fragile sous ce climat semi-aride.

Figure 2. Perspective mettant en relief les trajectoires souterraines des flux d’eau depuis la cordillère jusque dans la plaine, au travers notamment d’immenses cônes alluviaux en bas de versant. La largeur de la coupe fait environ 50 km.

[1Flores Aviles, G. P., Descloitres, M., Duwig, C., Rossier, Y., Spadini, L., Legchenko, A., Soruco, A., Argollo, J., Perez, M., Medinaceli, W., 2020. Insight into the Katari-Lago Menor Basin aquifer, Lake Titicaca-Bolivia, inferred from geophysical (TDEM), hydrogeological and geochemical data. Journal of South American Earth Sciences 99 (2020) 102479, pp 1-21, https://doi.org/10.1016/j.jsames.2019.102479.

[2The Study/Program/Activity was undertaken with the financial support of the Plurinational State of Bolivia provided through the Program “100 Scholarships for Postgraduate Education within the Framework of Technological and Scientific Sovereignty”, administered by the Ministry of Education of the Plurinational State of Bolivia (MINEDU