Accès à l'eau souterraine des populations vulnérables en zone aride : un problème de ressource, de gestion ou d'information ?

by Elisabeth Lictevout

Doctoral thesis in Sciences de l'eau

Under the supervision of Christian Leduc.

defended on 20-12-2018

in Montpellier , under the authority of GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , in a partnership with HydroSciences (Montpellier) (laboratoire) .

  • Alternative Title

    Access to water for vulnerable populations in arid areas : a problem of resource, management or information ?


  • Abstract

    Drylands are home to 35% of the world's population and have among the highest levels of poverty. The small quantity and spatio-temporal heterogeneity of rainfall and runoff complicate not only the exploitation of the resource but also the understanding of those hydro-systems. However, since the origins of human history, in arid areas, people have been able to domesticate both surface and ground water the water. But the last decades have seen some arid areas become the scene of the development of industrial activities with intensive water uses that pose problems of management and access to water for users, particularly vulnerable populations. In the north of Chile, the Atacama Desert is one of the most arid areas of the world. Since the 1990s, with the installation of major mining projects, the region has experienced constant demographic and economic growth. Groundwater is extensively used for mining, domestic supply and agriculture. In order to understand if the problems of access to the groundwater of the Pampa del Tamarugal aquifer, in the Tarapacá region, are due to a limited resource, management issues, or to a lack of scientific information, a multi-disciplinary and interdisciplinary approach has been put in place. This approach consists of two main parts: first, the characterization of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer. For this, the existing raw data and their production conditions have been analysed and a new hydrometric network has been designed with a multi-criteria analysis coupled with a GIS analysis. Then, the realization of an updated piezometric map and the comparison of this map with the piezometric data of the last decades allow to understand the evolution of the aquifer. Based on a detailed geological study and hydrochemical and isotopic analysis of sources and boreholes, the recharge of the aquifer has been characterized with the preponderant role of the Mesozoic substratum on the flows especially in the Cenozoic cover. To compensate for the lack of historical data, a complementary approach has been put in place consisting of integrating the local and indigenous knowledge for the development of the conceptual hydrogeological model. On the other hand, the management of the groundwater resources of the Pampa del Tamarugal aquifer was analyzed, with particular attention to understanding the role of scientific and technical information and the strategies and discourses of the actors on this management and on uses. Finally, the study of an ancient water management system has generated the information necessary for its preservation as a water heritage an arid zone but also in order to reuse this system for the current management of the aquifer. This research has improved the understanding of the Pampa del Tamarugal recharge mechanisms, as well as the flow and evolution of groundwater resources under anthropogenic pressure in an arid and mountainous area such as northern Chile. They also clarified the constraints limiting access to water for vulnerable populations in the study area, and the role of scientific information in the management of groundwater resources.


  • Abstract

    Les zones arides abritent 35% de la population mondiale et affichent parmi les plus hauts niveaux de pauvreté. La faible quantité et l’hétérogénéité spatio-temporelle des précipitations et des écoulements compliquent non seulement l’exploitation de la ressource mais aussi la compréhension de ces hydro-systèmes. Cependant, depuis les origines de l’histoire humaine, les populations ont su domestiquer l’eau des zones arides, tant superficielle, que souterraine. Mais les dernières décennies ont vu certaines zones arides devenir le théâtre du développement d’activités industrielles aux usages d’eau intensifs qui posent des problèmes de gestion et d’accès à l’eau des usagers, en particulier des populations vulnérables. Dans le nord du Chili, le Désert d’Atacama est l’une des zones les plus arides au monde. Depuis les années 90, avec l'installation de grands projets miniers, la région a connu une croissance démographique et économique constante. L’eau souterraine y est intensivement utilisée pour les activités minières, l’approvisionnement des populations et l’agriculture. Afin de comprendre si les problèmes d’accès à l’eau souterraine de l’aquifère Pampa del Tamarugal, région de Tarapacá, sont dus au fait que la ressource est limitée, que la gestion des eaux souterraines doit être améliorée, ou encore à un manque d’information scientifique sur cette ressource, une approche multi et interdisciplinaire a été mise en place. Cette approche est constituée de deux grandes parties : d’une part, la caractérisation des ressources en eau souterraines de l’aquifère Pampa del Tamarugal. Pour cela, les données brutes existantes et leurs conditions de production ont été analysées et un nouveau réseau hydrométrique a été conçu grace à l’analyse multicritère couplée à une analyse SIG. Ensuite, la réalisation d’une carte piézométrique actualisée et la comparaison de cette carte avec les données piézométriques des dernières décennies ont permis de comprendre l’évolution de l’aquifère. L’étude géologique détaillée et l’analyse hydrochimique et isotopiques de sources et forages a permis de caractériser la recharge de l’aquifère, entre autres de définir le rôle prépondérant du substratum mésozoïque sur les écoulements notamment dans la couverture cénozoïque. Pour pallier au manque de données historiques, une approche complémentaire a été mise en place consistant en l’intégration des connaissances des populations locales indigènes pour l’élaboration du modèle hydrogéologique conceptuel. D’autre part, la gestion des ressources en eaux souterraines de l'aquifère Pampa del Tamarugal a été analysée, en s’attachant notamment à comprendre le rôle de l’information scientifique et technique et les stratégies et discours des acteurs sur cette gestion et sur les usages. Finalement, l’étude d’un système ancestral de gestion de l’eau a permis de générer l’information nécessaire à sa préservation en tant que patrimoine hydraulique de zone aride mais également à sa réutilisation pour la gestion actuelle de l’aquifère. Ces travaux de recherche ont permis d’améliorer la compréhension des mécanismes de recharge, ainsi que des écoulements et de l’évolution de la ressource en eaux souterraines sous pression anthropique dans une zone aride et montagneuse telle que le nord du Chili. Ils ont aussi permis de préciser les contraintes limitant l’accès à l’eau des populations vulnérables dans la zone d’étude, et le rôle de l’information scientifique dans la gestion de la ressource en eaux souterraines.


It's available in the institution of thesis defence.

Consult library

Version is available

Where is this thesis?

  • Library : Bibliothèque interuniversitaire. Bibliothèque électronique.
See the Sudoc catalog libraries of higher education and research.