ARETA (Alpine caRbon cyclE daTAset) : un jeu de données sur les données physiques, chimiques et isotopiques des eaux souterraines alpines

Pourquoi les sources de montagne nous concernent

À travers l’Europe, une grande partie de l’eau qui coule de nos robinets ou irrigue nos cultures a commencé son parcours cachée sous les Alpes. Ces mêmes eaux souterraines alimentent aussi des bains thermaux et des sources minérales célèbres que l’on fréquente depuis des siècles. Pourtant, malgré leur importance pour l’eau potable, l’agriculture, l’énergie et le tourisme, les eaux profondes de la région alpine sont restées étonnamment peu cartographiées et mesurées. Cet article présente un nouveau grand jeu de données qui aide les scientifiques et les décideurs à voir, pour la première fois, un tableau plus clair de la façon dont les eaux souterraines alpines sont stockées, se déplacent et interagissent avec les roches qu’elles traversent.

Une tour d’eau cachée à l’intérieur des Alpes

Les Alpes n’abritent pas seulement des glaciers, des lacs et des rivières : elles jouent aussi le rôle d’une vaste tour d’eau souterraine. La neige et la pluie s’infiltrent dans des roches fracturées et des couches enfouies, où l’eau peut être stockée pendant des années avant de réapparaître sous forme de sources qui alimentent des grands cours d’eau comme le Rhin, le Danube, le Pô et le Rhône. Pendant longtemps, de nombreux experts pensaient que la majeure partie de l’eau alpine s’écoulait en surface plutôt que de pénétrer profondément. De nouvelles études ont renversé ce point de vue, montrant que des aquifères sont répandus sous les montagnes. Cela rend les eaux souterraines alpines à la fois vitales et vulnérables dans un climat qui se réchauffe, car les changements de neige, de glace et de précipitations peuvent perturber non seulement les rivières mais aussi les réserves profondes qui alimentent des millions de personnes.

Construire une vision partagée des sources alpines

Pour mieux comprendre ce système caché, les auteurs ont créé ARETA, le jeu de données du cycle du carbone pour les eaux de source alpines. Ils ont rassemblé plus de 3 000 analyses chimiques de sources issues de six pays, en combinant des rapports techniques dispersés, des articles scientifiques, des livres, des bases de données publiques et de nouveaux travaux de terrain réalisés entre 2011 et 2022. Chaque source est précisément située sur une carte numérique et liée au paysage local, à la région administrative et au type de roches dans lesquelles l’eau circule. Le jeu de données couvre les sources d’eau douce ordinaires ainsi que les eaux minérales et thermales qui peuvent être chaudes, salées ou riches en gaz dissous, y compris celles qui suscitent un intérêt croissant pour des ressources comme le lithium.

Ce qui est mesuré dans chaque goutte

Pour la plupart des sources, ARETA enregistre des caractéristiques physiques de base telles que la température, le débit de sortie, l’acidité et la conductivité électrique, indice des sels dissous. Presque tous les sites comprennent les principaux éléments dissous, comme le calcium, le magnésium, le sodium, le chlorure et le bicarbonate, qui révèlent comment l’eau a interagi avec les roches et les sols environnants. Pour un sous-ensemble plus petit mais important, le jeu de données documente aussi les « empreintes » isotopiques naturelles portées par différentes formes d’hydrogène, d’oxygène et de carbone. Ces empreintes isotopiques aident à tracer l’origine de l’eau, la durée de sa circulation souterraine et sa participation au cycle du carbone reliant roches, eau et atmosphère.

Tester la qualité des données et combler les lacunes

Parce qu’ARETA s’appuie sur de nombreuses sources indépendantes, les auteurs ont soigneusement vérifié les doublons de localisation et les résultats chimiques incohérents. Ils ont utilisé un test d’équilibre standard qui compare les charges électriques positives et négatives des substances dissoutes, en signalant les analyses qui ont passé le test avec une confiance élevée, moyenne ou faible. Environ neuf échantillons sur dix présentaient une qualité élevée, tandis qu’une petite fraction avec des écarts plus importants a été conservée comme indicateur potentiel d’endroits nécessitant de nouvelles mesures. Pour les échantillons de terrain récents, l’équipe a aussi quantifié la précision de leurs lectures isotopiques et les a regroupées en classes de qualité. Enfin, ils ont comparé l’étendue d’ARETA avec d’autres jeux de données internationaux concentrés sur les sources thermales ou karstiques, montrant que les différentes collections se complètent mais laissent encore des zones mal couvertes dans certaines parties des Alpes.

Pourquoi ce jeu de données est utile pour l’avenir

Le jeu de données ARETA n’offre pas de séries temporelles pour chaque source, mais il fournit un instantané bien contrôlé des conditions sur l’ensemble de la chaîne alpine. Pour les planificateurs et les chercheurs, cela signifie qu’ils peuvent désormais estimer combien d’eau est stockée sous terre, à quelle vitesse elle se déplace, comment elle influence le débit des rivières et quelle quantité de carbone elle transporte et retire de l’atmosphère via l’altération des roches. En rendant les données librement disponibles dans des formats géographiques standard, les auteurs invitent d’autres personnes à combiner ARETA avec des informations climatiques, d’utilisation des terres et écologiques. En termes concrets, ce travail transforme un patchwork d’études locales en une carte partagée du sang nourricier souterrain des Alpes, offrant une base renforcée pour gérer les ressources en eau et comprendre comment les régions de montagne répondront à un climat changeant.

Citation: Donnini, M., Melelli, L., Vetuschi Zuccolini, M. et al. ARETA (Alpine caRbon cyclE daTAset): a dataset on physical, chemical and isotopic data of Alpine groundwaters. Sci Data 13, 734 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-025-06541-0

Mots-clés: eaux souterraines alpines, données sur l’eau des sources, hydro-géochimie, cycle du carbone, impacts du changement climatique