Thèse soutenue

Processus de transfert de l’eau et des contaminants agricoles dans la zone non saturée de la craie
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Auteur / Autrice : Ningxin Chen
Direction : Danièle ValdèsPierre Ribstein
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Hydrogéologie
Date : Soutenance le 10/12/2019
Etablissement(s) : Sorbonne université
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Milieux environnementaux, transferts et interactions dans les hydrosystèmes et les sols (Paris ; 1997-....)
Jury : Président / Présidente : Valérie Plagnes
Examinateurs / Examinatrices : Hélène Blanchoud, Jessy Jaunat, Luc Aquilina
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicole Baran, Serge Brouyère

Résumé

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L'aquifère de la craie est une ressource importante d'eau potable mais sa qualité s’est dégradée à cause de l'utilisation d'engrais et de pesticides. La craie est un milieu hétérogène avec double porosité : matrice et fractures, et souvent recouverte par l’argile à silex. Le but de cette étude est de caractériser le processus de transfert d'eau et de contaminants dans la zone non saturée (ZNS) et de comprendre comment ils sont impactés par la ZNS. Cette étude est réalisée sur la carrière souterraine de Saint-Martin-le-Nœud. La craie est recouverte par une couche d’argile à silex d’épaisseur variable. La carrière est à la limite de la ZNS et la zone saturée permettant d’avoir un accès direct à la ZNS. Au plafond, l’eau percole et dans la partie basses, la nappe affleure formant ainsi des lacs. Les propriétés hydrochimiques et hydrodynamiques de 16 sites (lac+percolation) ont été suivies dans le temps. La variation spatio-temporelle des eaux souterraines montre : l'eau et les contaminants sont transférés principalement par la matrice (~1 m/an) et une partie transférée par les fractures (~100 m/an) et ces vitesses varient en fonction du type de molécule ; les transferts sont principalement sous l'effet piston avec une partie en transfert direct ; le front de contaminants descend vers la nappe plus profonde avec une vitesse de 1m/an. La ZNS impactent le transfert d’eau et de contaminants et la dégradation des pesticides : plus la nappe est profonde, moins elle est contaminée ; l’argile à silex favorise la dégradation des pesticides en créant une nappe perchée en proche surface ; l’argile à silex accélère les transferts d’eau et des contaminants par les chemins préférentiels.