Traçage des intrusions de CO2 dans les aquifères d'eau douce par les méthodes multi-isotopiques
Auteur / Autrice : | Pauline Humez |
Direction : | Vincent Lagneau, Philippe Négrel |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Hydrologie et hydrogéologie quantitatives |
Date : | Soutenance le 20/12/2012 |
Etablissement(s) : | Paris, ENMP |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne) - Centre de Géosciences |
Jury : | Président / Présidente : Pierre Agrinier |
Examinateurs / Examinatrices : Vincent Lagneau, Philippe Négrel, Fabrizzio Gherardi, Philippe Bodenez | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Berger |
Résumé
Cette étude porte sur l'impact des fuites de CO2 provenant d'un réservoir géologique de stockage de CO2 sur un aquifère d'eau douce. Elle se distingue des autres études, réalisées sur le même thème, par la recherche et l'application, depuis l'échelle du laboratoire jusqu'à celle d'un site pilote, de nouveaux outils de monitoring et d'approche isotopique destinés à la détection précoce de fuite de CO2. Afin de tester ces outils, des échantillons solides et liquides provenant de l'aquifèrestratégique de l'Albien du Bassin de Paris ont été prélevés, analysés et utilisés pour une étude expérimentale en batch. Cette expérience permet de contraindre et de comprendre précisément les interactions eau-roche-CO2 et les réponses isotopiques. Une application grandeur nature en Norvège a permis de mettre en place ce programme isotopique et de suivre l'évolution de la composition isotopique en distinguant les processus et phénomènes naturels et les processus reliés à l'injection de CO2. Ces deux cas d'étude appliqués au contexte de détection de fuite de CO2 ont permis de choisir les outils isotopiques les meilleurs comme indicateurs indirects de la présence de CO2, dans le cas particulier des systèmes étudiés. L'efficience de ces outils isotopiques réside dans l'enregistrement de la trace laissée par la présence de CO2 au cours d'interactions eau/roche/CO2. L'utilisation de tels outils nécessite une méthodologie rigoureuse abordée dans ce manuscrit et nécessite d'être adaptée aux spécificités des sites envisagés.