Activités principales

MISSION PRINCIPALE

Les méthodes d’évaluation de la recharge (part de la pluie efficace alimentant les eaux souterraines) peuvent être multiples. On peut catégoriser ces méthodes suivant les typologies suivantes :

• Etude de la zone saturée : variations temporelles de la piézométrie, traceurs environnementaux, … ;
• Etude de la zone non saturée : fluctuations temporelles de la teneur en eau et du potentiel capillaire, suivis de traceurs, … ;
• Etude des eaux de surface : analyse des hydrogrammes de cours d’eau, traceurs isotopiques, … ;
• Bilans de surface : bilan hydrologique de surface suivant un modèle simple de réservoir (eg. méthode de Thornthwaite & Matter), bilan basé sur les échanges d’eau et d’énergie entre la surface (sol-végétation) et l’atmosphère.

Sur le site d’étude, un bilan hydrologique de surface suivant un modèle simple de réservoir a d’ores et déjà été utilisé pour alimenter un modèle hydrogéologique d’écoulement/transport. Toutefois, ce bilan relativement simple n’est pas complètement satisfaisant, dans la mesure où 1/ il n’est pas spatialisé et ne rend donc pas compte d’une éventuelle hétérogénéité de la recharge et 2/ son modèle de réservoir (RFU) ne permet pas la reproduction de certains pics piézométriques.

On se propose donc d’estimer la recharge à l’aide d’un bilan plus complexe, basé sur les échanges d’eau et d’énergie à l’interface sol-végétation et atmosphère. Pour ce faire, on s’appuiera sur l’outil Surfex (Decharme et al. 2019 ; Masson et al. 2013).

Decharme, Bertrand, Christine Delire, Marie Minvielle, Jeanne Colin, Jean Pierre Vergnes, Antoinette Alias, David Saint-Martin, Roland Séférian, Stéphane Sénési, and Aurore Voldoire. 2019. “Recent Changes in the ISBA-CTRIP Land Surface System for Use in the CNRM-CM6 Climate Model and in Global Off-Line Hydrological Applications.” Journal of Advances in Modeling Earth Systems (2):0–2.

Masson, V., P. Le Moigne, E. Martin, S. Faroux, A. Alias, R. Alkama, S. Belamari, A. Barbu, and A. Boone. 2013. “The SURFEXv7 . 2 Land and Ocean Surface Platform for Coupled or Offline Simulation of Earth Surface Variables and Ocean Fluxes Science.” 929–60.

ACTIVITES PRINCIPALES

• Un des enjeux sera de simuler les transferts dans la zone non saturée profonde, en approfondissant l’épaisseur de sols simulé traditionnellement dans Surfex. La prise en compte de la présence d’un épikarst, générant un stockage d’eau temporaire en sub-surface, sera à étudier, tout comme l’occupation du sol, hétérogène à l’échelle du site d’étude.
• Les résultats obtenus à l’aide de cette méthode seront notamment évalués au regard des critères suivants :
  • Gains apportés par cette méthode sur les résultats du modèle hydrogéologique d’écoulement-transport (chroniques piézométriques et chroniques des teneurs en tritium) ;
  • Validation de la variation de la température du sol profond, en comparaison des chroniques de température de la nappe (augmentation continue sur les 10 dernières années) ;
  • Validation de la variation du débit de la rivière drainant le bassin versant.
• Les résultats de ces travaux (et notamment prise en compte du sol profond) pourront, le cas échéant, être étendu à un second aquifère, situé dans la craie de Champagne, et pour lequel la reprise évapotranspiratoire est suspectée de pouvoir chercher un stock d’eau profond en zone non saturée.