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Thèse soutenue

Déterminisme de la distribution spatiale du nitrate dans un système d'aquifères : application à une petite région agricole méditerranéenne (Comtat Venaissin, Vaucluse, France)

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Auteur / Autrice : Joanne Musset
Direction : Laurent Bruckler
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences. Sciences de l'eau dans l'environnement continental
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Avignon

Résumé

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L'objectif de cette thèse était de déterminer les processus responsables de la distribution spatiale des teneurs en nitrate des nappes et de les localiser. Les travaux se sont déroulés dans une petite zone agricole méditerranéenne (Comtat Venaissin, Vaucluse, France) à l'échelle de 260 km2, puis de deux sous-zones. Une approche intégrée a été choisie faisant appel à un éventail de disciplines - agronomie, pédologie, hydrogéologie, géochimie, biogéochimie. Un total de 672 points d'eau (forages, puits ou pieux) ont été échantillonnés sur deux nappes en grande partie superposées - alluviale et miocène. Dans un premier temps, l'origine de l'échantillon : alluviale, miocène ou mélange entre les deux nappes a été identifiée à partir du rapport calcium/magnesium, de la profondeur des ouvrages et des connaissances de la lithologie. Les teneurs en nitrate de la nappe alluviale supérieures à 50 mg/l ont été principalement localisées dans les nappes des terrasses et du glacis. Inversement, les teneurs inférieures à 1 mg/l de nitrate ont été surtout localisées dans la zone des plaines. Concernant la nappe miocène, les teneurs supéieures à 0 mg/l ont été uniquement localisées là où les dépôts miocène affleurent. Deux principaux processus ont été mis en évidence à partir de l'oxygène dissous, du potentiel redox, du ph et des teneurs en chlorure pour expliquer la distribution spatiale des teneurs en nitrate de la nappe alluviale : la dénitrification et la dilution. Chacun de ces processus a pu être vérifié à partir d'analyses en abondance isotopique en azote 15 du nitrate à l'échelle de la sous-zone puis quantifié à l'aide du chlorure. Des teneurs élevées en ammonium (>0,5 mg/l) ont également été localisées dans les deux nappes en zone de plaines. Cet ammonium semble provenir des précipitations, de l'ammonification des dépôts tourbeux et de la lixiviation des engrais