Changement global et durabilité des ressources en eau souterraines : apport des isotopes et d'une recharge distribuée à la modélisation hydrogéologique prospective.

Global change and groundwater ressource sustainability : contribution of isotopes and distributed recharge to prospective hydrogeological modeling.

• Auteur / Autrice : Chaymae El habbazi
• Direction : Andre Chanzy, Anne-laure Cognard-plancq
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Hydrogeologie
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2023
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : Agrosciences et Sciences
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : EMMAH - Environnement Méditerranéen et Modélisation des AgroHydrosystèmes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : HYDRO

Mots clés

Mots clés libres

Isotopes

Aquifère

Changement global

Hydrogéologie

Recharge

Modèle

Isotopes

Recharge

Aquifer

Global change

Hydrogeology

Model

Résumé

Dans le contexte du changement global, la durabilité des ressources hydriques est une préoccupation importante, notamment dans le secteur agricole. Les aquifères constituent une ressource clé sur certains territoires qu'il convient de simuler afin d'apprécier leur durabilité et d'adapter les activités agricoles en conséquence. Pour cela nous devons nous appuyer sur des modèles représentant la dynamique des eaux souterraines en interaction avec les flux de surface. Le calage de la plupart des modèles existants est basé uniquement sur le niveau des eaux souterraines et repose sur des hypothèses simplificatrices sur la recharge, la géométrie du milieu et les conditions aux limites. De telles représentations peuvent être imprécises en dehors des conditions de calage et poser des problèmes pour analyser les scénarios de changements globaux. Nous proposons de développer une modélisation hydrogéologique qui tire profit d'une connaissance fine de la répartition spatio-temporelle de la recharge en utilisant de manière conjointe le traçage isotopique et la modélisation de la surface. Cette modélisation sera appliquée à l'aquifère de la Crau (sud-est de la France) où nous disposons déjà d'un premier modèle hydrogéologique, de longues chroniques de données géochimiques, isotopiques, piézométriques et d'une description fine de la recharge distribuée s'appuyant sur des modèles de culture adaptés aux cultures présentes. L'enjeu sera alors d'évaluer la valeur ajoutée d'une telle approche par rapport aux modèles déjà proposés et notamment d'évaluer le gain obtenu en termes de robustesse sur les simulations de longues périodes impactées par les changements globaux.

In the context of global change, the sustainability of water resources is an important concern, particularly in the agricultural sector and especially in the Mediterranean regions where crops are mostly irrigated. Aquifers are a key resource in some territories that should be simulated in order to assess their sustainability and to adapt agricultural activities. For this we must rely on models representing the dynamics of groundwater in interaction with surface flows. The calibration of most existing models is based only on groundwater levels and relies on simplifying assumptions on recharge, geometry of the medium and boundary conditions. Such representations can be inaccurate outside the calibration conditions and pose problems for analyzing global change scenarios. We propose to develop a hydrogeological model that takes advantage of a fine knowledge of the spatio-temporal distribution of recharge by using isotope tracing and surface modeling together. This modeling will be applied to the Crau aquifer where we already have a first hydrogeological model, long geochemical, isotopic and piezometric data records and a detailed description of the distributed recharge based on crop models adapted to the crops present. The challenge will then be to evaluate the added value of such an approach compared to the models already proposed and in particular to assess the gain obtained in terms of robustness on the simulations of long periods impacted by global changes.