Fonctionnement hydrogéologique et modélisation des aquifères karstiques sous contraintes de données géomorphologiques, géophysiques et géochimiques - Lise Durand

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Les karsts constituent une ressource en eau importante, avec environ 20% de la population mondiale qui dépend des aquifères karstiques (Ford et William, 2007). Pour une meilleure gestion de cette ressource, il est nécessaire d’étudier leur fonctionnement hydrogéologique.

Ce fonctionnement est généralement décrit par deux types de dynamique (Bakalowicz, 2005) : des écoulements d’eau rapides dans les conduits souterrains, et des écoulements lents à travers le massif fissuré. Les écoulements lents, pourtant essentiels dans la constitution des réserves en eau, ne sont pas clairement caractérisés (structures géologiques/géomorphologiques et propriétés des zones de stockages). Depuis une dizaine d’années, il a été proposé un nouveau concept par des karstologues (e.g. Quinif., 2014 et Dubois al., 2014) : l’altération des carbonates dans certaines conditions peut former des zones réservoirs (Dandurand, 2012). Cette information généralement non prise en compte par les hydrogéologues est une voie d’amélioration des modèles hydrogéologiques conceptuels, et numériques.

 

photo Durand web  © Photo : Lise Durand

 

 

Le travail de cette thèse est de mieux comprendre le rôle des zones altérées sur les écoulements lents dans la zone non saturée des aquifères, et de quantifier leurs contributions à la source karstique. Une caractérisation multi-échelle et multi-disciplinaire est réalisée sur deux sites pilotes aux fonctionnements hydrogéologiques contrastés (Durzon-Causse du Larzac, Verneau-massif du Jura). Des méthodes géophysiques et des mesures pétrophysiques/pétrochimiques sont appliquées pour mieux comprendre la géométrie et les propriétés des zones altérées. Des suivis hydrogéologiques et hydrochimiques sont réalisés pour caractériser les différents processus au sein des aquifères. L’ensemble des résultats est synthétisé dans un modèle conceptuel en vue d’une application numérique prenant en compte le rôle des zones altérées dans le fonctionnement hydrogéologique des aquifères karstiques.

 

Références :

Bakalowicz, Michel. S.d. « Contribution de la géochimie des eaux à la connaissance de l’aquifère karstique de la karstification ».

Dandurand, Grégory. s. d. « Cavités et remplissages de la nappe karstique de Charente (bassin de la Touvre, La Rochefoucauld). Spéléogenèse par fantômisation, archives pléistocène et holocène, rôle de l’effet de site ».

Dubois, C., Y. Quinif, J.-M. Baele, L. Barriquand, A. Bini, L. Bruxelles, G. Dandurand, et al. 2014. « The Process of Ghost-Rock Karstification and Its Role in the Formation of Cave Systems ». Earth-Science Reviews 131 (avril): 116‑48. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.01.006.

Ford, Derek. s. d. « Karst Hydrogeology and Geomorphology ».

Quinif Yves 2014 « La fantômisation – Une nouvelle manière de concevoir la formation des cavernes ».

 

Mots clés : karst, hydrogéologie, géophysique, hydrochimie, géochimie, géomorphologie

 

Additional Info

  • Contact:
    Doctorante : Durand Lise
    Adresse : Géoscience bat.22, place Eugène Bataillon 34000 Montpellier
    et BRGM, 1039 rue de Pinville 34000 Montpellier
    E-mail : This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • THESIS INFORMATION:

    École Doctorale : ED GAIA
    Directeur de thèse : Cédric Champollion et Jean-Baptiste Charlier
    Date Début : 01/10/2022
    Date de soutenance : XX/XX2025

  • Team(s) of Joint Research Unit concerned:

    Eaux souterraines

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