Université Montpellier, Campus Triolet, Bâtiment 23, amphi 23.01

Structure et rôle de la zone non saturée dans le fonctionnement hydrogéologique des aquifères karstiques sous contrainte de données multi-échelles et multidisciplinaires

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La préservation de la qualité et de la quantité de la ressource en eau souterraine, au cœur des enjeux actuels, repose en grande partie sur la compréhension du fonctionnement des aquifères au sein de la zone critique. Dans le cas des réservoirs carbonatés karstifiés, le rôle des zones altérées, notamment par fantômisation, reste encore mal connu sur le stockage de l’eau en zone non saturée (ZNS), qui constitue l’essentiel du réservoir des aquifères karstiques de plateau.

L’objectif de la thèse est de mieux comprendre la structure et le rôle de la zone non saturée dans le fonctionnement hydrogéologique des aquifères karstiques, en lien avec les modalités de recharge et le degré d’altération des roches. Une approche multidisciplinaire (géophysique, géochimique, hydrogéochimique et hydrogéologique) et multi-échelle (sol, cavité, conduit et source), est appliquée sur les aquifères de deux sources karstiques de plateau : le Durzon (Larzac) et le Verneau (Jura).

Ces travaux mettent en évidence les rôles complexes des transferts rapides et lents liés à la variabilité spatio-temporelle des recharges localisées et diffuses. Les roches altérées, organisées en couloirs discontinus associés à la fracturation, constituent des zones préférentielles de stockage en eau dans la ZNS. Ces résultats conduisent à reconsidérer la fonction hydrogéologique de la ZNS, comme un compartiment de l’aquifère possédant à la fois un rôle de transfert et de stockage significatif. Sa contribution aux exutoires des aquifères varie fortement entre 5% et 90% lors des épisodes de recharge en fonction des conditions hydrologiques, montrant que la ZNS doit être pleinement prise en compte pour les enjeux de quantité et qualité des eaux.