Osaka : le sol remonte avec la reprise de sa nappe phréatique

De part et d'autre d'une faille à Osaka, la nappe phréatique monte trois fois plus vite d'un côté que de l'autre. Ce seul détail a transformé l'étude d'une ville qui s'enfonce en un récit sur la manière dont les villes pourraient remonter. Les villes bâties sur des nappes pompées s'enfoncent partout dans le monde : certaines parties de Jakarta s'enfoncent de plus de dix centimètres chaque année, et à Tianjin, qui compte 15 millions d'habitants, 15 % de la population pourraient se retrouver sous l'eau d'ici 2120 si l'affaissement se poursuit sans contrôle.

Le mécanisme est simple à imaginer. Un aquifère, c'est une couche souterraine de roche saturée d'eau, qui soutient le sol au-dessus de lui. Si on le vide, le sol s'affaisse. La gestion des eaux souterraines est déjà la réponse habituelle pour ralentir ce phénomène, mais la question restée ouverte était de savoir ce qui se passe quand l'eau revient : le sol remonte-t-il simplement de façon uniforme, ou réagit-il de manière plus complexe ? Pour y répondre, les chercheurs avaient besoin de deux choses : de longues séries de données sur l'endroit où l'eau s'accumulait sous terre, et des mesures à l'échelle du millimètre de la surface.

Osaka a offert un test naturel. Entre les années 1920 et 1960, le pompage a fait baisser les niveaux d'eau jusqu'à 30 mètres et enfoncé certaines parties de la ville de plus de deux mètres. De strictes réglementations, instaurées au début des années 1960, ont depuis permis à la nappe de se reconstituer. L'équipe a utilisé les données de 44 puits de surveillance, dont certains descendent à 500 mètres sous la surface et remontent à 1985, et a mesuré les mouvements du sol par interférométrie radar à synthèse d'ouverture, ou InSAR, une méthode qui compare des images radar satellitaires répétées, calées sur un positionnement satellitaire précis. Dans tout le Grand Osaka, où vivent environ 15 millions de personnes, le sol s'est soulevé en moyenne d'environ quatre millimètres par an, et de 12 millimètres par an par endroits. La nappe montait à des rythmes allant jusqu'à un mètre par an.

La carte était cependant irrégulière. À quelques centaines de mètres près, le soulèvement pouvait changer brutalement, et ces variations s'alignaient sur d'étroits couloirs correspondant à des failles connues. Les chercheurs décrivent les failles comme des barrages souterrains : elles bloquent l'eau qui circule latéralement dans l'aquifère. L'eau s'accumule du côté amont, où la reconstitution et le soulèvement sont donc plus rapides, tandis que le côté aval prend du retard. C'est pourquoi le sol ne remonte pas comme un ballon qu'on regonfle uniformément.

Pour les villes côtières qui s'adaptent à la montée des eaux, l'enseignement est concret. Là où le pompage a provoqué un affaissement, réduire les prélèvements et laisser les aquifères se remplir pourrait ralentir la descente du sol et, dans certains endroits, potentiellement l'inverser. L'étude ne dit pas à quelle vitesse cela se produirait dans une ville donnée, et ses données ne proviennent que d'Osaka. Mais à mesure que la mer monte, empêcher le sol de s'enfoncer devient un outil d'adaptation à part entière, et les urbanistes de villes comme Jakarta, Tianjin, Christchurch et Wellington ont désormais une raison d'examiner leurs aquifères avec autant d'attention que leurs digues.