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L'eau fossilefossile existe, mais ce n'est pas une eau pétrifiée comme le serait un os fossile.

Cette eau est dite fossile car elle a quitté, temporairement à l'échelle des temps géologiques, le cycle de l'eau. Elle se trouve dans des aquifèresaquifères souterrains où elle s'est accumulée à des époques géologiques passées, lorsque les conditions climatiques étaient différentes, plus humides. L'eau fossile peut avoir des milliers voire des millions d'années.

C'est le cas par exemple de l'aquifère Continental Intercalaire situé sous le Sahara, en dessous de l'Algérie, de la Tunisie et de la Libye. L'eau de cet aquifère est un stock non renouvelable, puisqu'il n'y a quasiment plus de recharge actuelle de cette nappe phréatiquenappe phréatique, les conditions climatiques présentes étant trop arides.

Comme toute ressource non renouvelable, l'exploitation de l'eau fossile pose des problèmes en termes de durabilitédurabilité de développement et de gaspillage. A cet aspect s'ajoute celui de la géopolitique, car ces aquifères d'eau fossile peuvent s'étendre sous plusieurs pays, ce qui peut entraîner des conflits d'usage entre les Etats.