Programme des sessions > Par auteur > Brunner Philip

Répondre au besoin croissant de prévisions des stocks d'eau dans les aquifères superficiels à l'échelle des territoires reste un enjeu face au manque de moyens de caractérisation déployables à grande échelle. En supposant que le réseau hydrographique pérenne est le principal exutoire des eaux souterraines, son étendue spatiale est contrôlée par la conductivité hydraulique K de l'aquifère divisée par le taux de recharge R. Le temps de résidence des eaux souterraines est contrôlé par la capacité de stockage de l'aquifère, i.e. la porosité θ. En utilisant ces facteurs de contrôle, nous proposons de calibrer la géométrie de l'aquifère et ses propriétés hydrauliques (K et θ) à partir de l'organisation spatiale du réseau hydrographique observée et des temps de résidence des eaux souterraines mesurés dans les sources.

Nous utilisons un ensemble de données collectées dans un observatoire des bassins versants alpins (zone de conservation naturelle du Massif de Saint-Barthélemy, Pyrénées, France). L'étendue du réseau hydrographique a été cartographiée à l'aide d'observations sur le terrain. L'âge apparent obtenu à partir des concentrations de CFC et de SF6 dissous (mesurées dans 6 sources) atteint 30 ans. Cette valeur relativement élevée suggère une forte capacité de stockage, confirmée par de fortes concentrations d'hélium et de radon.

Les modèles hydrogéologiques 3D développés et calés sur le débit et l'intermittence des cours d'eau confirment l'importance de ces facteurs de contrôle. La confrontation avec les données montre également l'importance de la compartimentation verticale de l'aquifère représentée par la diminution de K avec la profondeur. L'intermittence des cours d'eau est contrôlée par les écoulements superficiels des zones fortement perméables correspondant aux sols peu profonds et aux chutes de pierres. Les sources pérennes, quant à elles, sont alimentées par des écoulements plus profonds correspondant vraisemblablement au substratum rocheux.

En perspectives, nous discutons de l'évolution potentielle de la dynamique d'expansion/contraction du réseau hydrographique et des variations de temps de résidence dans la perspective des évolutions climatiques futures.