Traçage et quantification des flux aux interfaces

Cet axe cherche à comprendre et quantifier les processus et flux à travers différentes interfaces du cycle de l’eau. A l’interface atmosphère – surface – subsurface, on s’intéresse aux processus d’évaporation, d’évapotranspiration et de recharge, des flux mal connus, surtout en contexte aride ou semi-aride.

Les systèmes lacustres tropicaux et méditerranéens font l’objet d’une attention particulière, en étroite relation avec les chantiers IRD du laboratoire, et en collaboration avec l’équipe « Climat ».

Les approches employées reposent beaucoup sur les isotopes stables de l’eau, à travers l’étude des fractionnements cinétiques associés aux processus évaporatoires, et un effort sera porté sur le développement du traçage par le ¹⁷O-excess.

Les interfaces nappes-rivières, nappes-lacs/lagunes et nappe-océan qui sont le lieu d’échanges d’eau et de processus physicochimiques et écologiques cruciaux, sont abordées grâce à une combinaison d’approches géochimiques (δ ¹⁸O, δD, isotopes du Radon et du Radium, etc…), combinées à des approches de modélisation.

L’interface continent-océan, et l’interface physique sédiment-colonne d’eau, sont également explorées du point de vue de l’hydrodynamisme et donc des flux sédimentaires, des échanges hydro-salins, et d’autres flux fluides comme le méthane.

Les méthodologies employées reposent également sur l’interprétation de mesures géochimiques (δ ¹⁸O, δD, ²²²Rn, ²²⁶Ra, …), physiques (température, conductivité, gravimétrie, acoustique, mesures des flux hydriques et sédimentaires) et géophysiques (EM34, ERT) combinées à des approches de modélisation des circulations hydriques souterraines (e.g. études du bassin sédimentaire alimentant la région de Fes-Meknes dans le moyen Atlas (Maroc) en lien avec l’évolution de la population et/ou du climat (projet en collaboration avec l’agence de l’eau du bassin de Saïs, l’université Moulay Ismail de Meknes, l’INRAE Avignon et l’UAPV).

Plusieurs projets sont menés avec des partenaires régionaux et le soutien de l’agence de l’eau sur le Rhône, la Camargue et sur les herbiers de plantes marines. Les études portent sur les échanges chimiques (« filtre réactif »), les effets de l’irrigation et l’évolution du littoral et des fonds marins. Le monitoring des flux de méthane à travers les fonds marins est abordé en Mer de Marmara dans le cadre de l’IR EMSO. Enfin, l’étude (mesure et modélisation) de l’évolution in situ du signal isotopique en ¹⁷O-excess, δ ¹⁸O et δD de l’eau dans le continuum sol-plante-atmosphère lors de la transpiration est abordé en collaboration avec équipe « Climat » (ANR HUMI-17).