Flux profonds et de sub surface dans le karst : Implications en termes de potentialité et de qualité des ressources en eau profondes, de renouvellement de la ressource.

par Xavier Durepaire

Projet de thèse en Sciences de l'Eau

Sous la direction de Jean-Luc Seidel.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec HSM - Hydrosciences Montpellier (laboratoire) depuis le 30-09-2014 .


  • Résumé

    Dans les systèmes karstiques, l'hétérogénéité des processus de transfert entre les différents compartiments (sol, épikarst, zone non saturée, zone saturée) contrôle les relations de recharge et de décharge. L'observatoire MEDYCYSS (Observatoire Multi Echelle de la DYnamique des Crues et de l'hydrodYnamique Souterraine en milieu karStique), a été mis en place afin de mieux comprendre ces transferts en contexte méditerranéen (www.medycyss.org). Le but de cette thèse est d'évaluer les mécanismes de recharge à différentes échelles spatiales et temporelles. Au cours de cette thèse, de nouveaux outils seront développés et appliqués à l'aquifère karstique du Lez, pour une caractérisation plus précise des flux mis en jeu entre les différents compartiments : - L'utilisation de la fluorescence naturelle pour le suivi des flux d'infiltration rapide et de la vulnérabilité de la ressource. - Une approche multi-isotopique : isotopes stables du Bore, du Strontium et du Lithium pour caractériser l'origine des flux. Leur suivi s'effectuera à différentes échelles spatiales et s'appuiera sur différents sites instrumentés bénéficiant d'un suivi hydrodynamique et hydrochimique régulier. Parmi ces sites instrumentés, le forage du Triadou, d'une profondeur de 333m, est situé à 700m de l'exutoire principal de l'aquifère (source du Lez) et à 150m d'une rivière intermittente. Ce forage a été équipé d'un système multipackers PMPS (SolExperts) dans le cadre de l'EQUIPEX CRITEX. La pression et la température sont mesurées en continu à 5 profondeurs différentes, chaque niveau étant isolé par des packers. Des prélèvements d'échantillons d'eau y sont régulièrement effectués. Les données collectées complètent le suivi spatial de l'hydrodynamique et des variations hydrochimiques au sein de forages, sources pérennes et temporaires et des singularités karstiques (cavités, pertes) de cet aquifère karstique. Cette étude a pour objectif de spécifier la contribution des différents compartiments karstiques, depuis les zones de recharge jusqu'aux exutoires principaux et d'améliorer les modèles hydrodynamiques existants.

  • Titre traduit

    Deep and sub-surface flow in karst system : Involvement in terms of potentiality and quality of deep water resources, of resource renewal.


  • Résumé

    In karst systems, the heterogeneity of the transfer processes within the different compartments (soil, epikarst, unsaturated zone, saturated zone) control the recharge-discharge relationship. The MEDYCYSS observatory (Multi scalE observatory of flooD dYnamiCs and hYdrodynamicS in karSt) has been set up to better understand these transfers in a Mediterranean climatic context (www.medycyss.org). The main objective of this thesis is to assess the different mechanisms of the recharge at various time scales. New tools will be developed for more accurate characterization of flow between each compartment and applied to the Lez karst system (South of France), part of the MEDYCYSS observatory: - Use of natural fluorescence for monitoring of fast infiltration and resource vulnerability. - A multi-isotope approach: stable isotopes of boron, strontium and lithium to characterize flows origin. This monitoring will be carried out at different spatial and temporal scale and relies on different instrumented sites, including the Triadou borehole. This 333m deep borehole has been equipped with the PMPS Multi-level monitoring system (SolExperts) in the framework of the CRITEX project. This borehole is located 150 m from an intermittent river and 700 m from the aquifer main outlet (Lez Spring) where a regular pumping is performed. Continuous pressure and temperature monitoring is realized at 5 levels isolated by packers where discrete water sampling can also be achieved. The collected data will implement the existing spatial monitoring of the hydrodynamic and geochemical variations followed in boreholes, karst features (caves and estavelles), perennial and temporal springs of the karstic aquifer. In this study, we aim at specifying the contribution of the different karst compartments, from the recharge zone towards the main outlets and to improve existing hydrodynamic models.