Etude géochimique et isotopique des nappes profondes au Sahara-Sahel : implications pour la gestion des ressources en eau et les reconsturctions paleoclimatiques

• Auteur / Autrice : Stéphanie Gries
• Direction : Jean-Luc Michelot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : ?
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les nappes profondes au sahara-sahel se situent dans des grands bassins sedimentaires d'extension plurinationale. Cette etude integre un double objectif : la caracterisation geochimique et isotopique des eaux anciennes, qui constituent des ressources en eau importantes et l'utilisation des eaux souterraines profondes comme archives paleoclimatiques. Elle repose sur la synthese regionale d'etudes realisees sur l'ensemble du sahara-sahel et sur des donnees originales, obtenues sur les eaux souterraines du sillon des chotts sud tunisiens. Les outils utilises sont les isotopes 1 8o et 2h de la molecule d'eau, 1 3c et 1 4c du carbone inorganique total dissous, 3 6cl, 2 3 4u/ 2 3 8u, les teneurs en gaz rares (ar, kr, xe, he) et la composition chimique des eaux souterraines. Dans les chotts sud tunisiens, on observe une homogeneisation des facies isotopiques et hydrochimiques des eaux des differents niveaux aquiferes du continental intercalaire, en relation avec l'exploitation importante de la nappe. Un point important de ce travail reside dans l'utilisation du 3 6cl comme radiochronometre. Les temps de residence des eaux dans la nappe du continental intercalaire dans le bassin du grand erg oriental varient de moins de 100 ka a 800 ka. En general, les eaux anciennes au sahara-sahel sont caracterisees par des teneurs en 1 8o et 2h et des exces en deuterium faibles. Les temperatures de recharge deduites des teneurs en gaz rares dissous sont d'environ 5\c inferieures a l'actuel. Les differences geochimiques et isotopiques par rapport aux precipitations actuelles sont interpretees comme etant dues a des variations paleoclimatiques de temperature et de sources des masses d'air, notamment le renforcement de la mousson guineenne au sahel, des vents d'ouest et des flux polaires au sahara et en afrique du nord. Au sahel, les datations carbone-14 montrent que les episodes de haut niveau lacustre precedent de quelques milliers d'annees les periodes de recharge de nappes.