Resumé des activités

IMAGE Résumé des activités 2015-2016
jeudi 25 août 2016
Maintien de la labellisation SOERE H+ International   La labellisation du SOERE H+international a été renouvellée pour... Read More...
IMAGE Resumé des activités 2011-2012
vendredi 18 octobre 2013
Après sa labellisation en 2011, le SOERE H+international a été doté d'un budget en mars 2012. L'année 2012... Read More...
Resumé des activités 2012-2013
vendredi 18 octobre 2013
Aux cours des deux dernières années, les suivis hydrologiques, géophysiques et géochimiques sur les sites du... Read More...

Après sa labellisation en 2011, le SOERE H+international a été doté d'un budget en mars 2012. L'année 2012 a été dédiée à l'intégration des nouveaux sites pilotés par les partenaires français et aux discussions avec les partenaires internationaux pour de la mise en place de nouvelles collaborations. Ces dernières seront initiées en 2013, les financements en infrastructure et équipement des sites de Krauthausen et Llobregat étant assurés par les tutelles et institutions des pays correspondants. Ce rapport détaille en particulier les informations concernant l'intégration des deux nouveaux sites du SOERE H+ international pilotés par les partenaires français: le LSBB et Hyderabad.

Avancées scientifiques

Le réseau SOERE H+international est le fruit d'une réflexion menée depuis plusieurs années pour faire évoluer le réseau H+France au niveau des sites, des équipes participantes et des collaborations internationales. La création d'un réseau international de sites hydrogéologiques est aussi motivée par la demande de plusieurs équipes étrangères de participer à ce réseau unique en Europe. Le SOEREH+international représente un cadre opératoire pour cette évolution du réseau qui puisse:

·         garantir la pérennité des infrastructures avec le respect des objectifs scientifiques définis,

·         assurer la collecte et la sauvegarde des données,

·         favoriser (encore plus) l'utilisation des données et des infrastructures par des projets de recherche internationaux,

·         profiter des compétences et de la dynamique développées au sein d’H+ autour de l’instrumentation et de la modélisation sensu lato.

Des objectifs scientifiques spécifiques et complémentaires sont définis en fonction des sites instrumentés : l’impact de l’exploitation sur le cycle de l’eau (Ploemeur et Hyderabad), le couplage entre la matrice poreuse et les structures fortement localisées (fractures ou karsts) (S.E.H. Poitiers), le cycle de l'eau sur de grands systèmes karstiques (Durzon), le monitoring des intrusions d'eau salée (Majorque), les écoulements dans la zone non saturée (LSBB), le développement des méthodes d'imageries géophysiques (Krauthausen), la technologie de barrière hydraulique contre les intrusions d'eau saline (Llobregat) . L'annexe 1 synthétise les activités scientifiques sur les nouveaux sites intégrés au SOERE H+ international. Les activités menées sur les sites du SO H+ sont synthétisée dans le rapport transmis à l'INSU en Octobre 2012 (annexe 6).

Les collaborations ont débuté dès 2011 entre les équipes du SO H+ France et les nouvelles équipes du SOERE. Un inclinomètre a été installé par Géosciences Montpellier pour mesurer les déformations sur le LSBB. Ce type d'instrument, permettant de mesurer des déformations très faibles liées au cycle hydrologique, est déjà installé sur les sites de Ploemeur et du Larzac. Le LSBB présente des conditions de bas bruit particulièrement intéressantes pour améliorer la précision de cet outil. Par ailleurs, une thèse en cotutelle entre Géosciences Rennes et le BRGM a débuté en 2011 sur la caractérisation des propriétés hydrauliques et de transport de l'un des deux sites d'Hyderabad. L'étudiant en thèse, Nicolas Guiheneuf partage son temps entre le site d'Hyderabad et Géosciences Rennes. Plusieurs visites des équipes de Géosciences Rennes et Géosciences Montpellier ont eu lieu à Hyderabad pour faire des mesures spécifiques, installer des instruments et mettre en place des expérimentations adaptées.

Après une première réunion qui a rassemblé à Paris le 21 mars 2012 les partenaires de H+France et les partenaires français pilotant les nouveaux sites (LSBB, Hyderabad), une seconde réunion s'est déroulée à Rennes les 17-18 Octobre 2012 réunissant l'ensemble des partenaires, y compris les partenaires étrangers (Jülich et Barcelone). A cette occasion des discussions ont eu lieu sur les collaborations possibles sur les sites pilotés par les partenaires internationaux. La première réunion H+de l'année 2013, qui se déroulera à Jülich, sera destinée à lancer les collaborations sur le site de Krauthausen. La deuxième réunion de l'année 2013 aura lieu à Barcelone.

Exploitation et mise à disposition des données

Les paramètres mesurés sur les nouveaux sites du SOERE sont indiqués dans l'annexe 1 et la liste des équipes exploitant ces données est donnée en annexe 4. Les informations correspondantes pour les sites du SO H+sont données dans la fiche synthétique en annexe 6. Un effort important a été fourni en 2012 pour l'intégration des sites de Hyderabad et du LSBB dans la base de données H+ (figure 1). Les fournisseur de données ont été formés à la base H+ et les premières données ont été insérées. Des adaptations sont en cours pour faire évoluer la base de données afin qu'elle puisse accueillir des nouveaux types de données mesurées sur les nouveaux sites. Une réunion de travail sur la base de données H+ aura lieu début 2013 pour finaliser ces adaptations.

     

Figure 1: intégration des sites du LSBB et Hyderabad dans l'interface google earth de la base de données H+. A gauche : stations de mesure des écoulements dans la galerie du LSBB, à droite : forage instrumentés sur le site de Hyderabad (les données sont accessibles sur le site internet hplus.ore.fr).

Le couplage mesures/théories/modèles est une mission fondamentale du SOERE H+. Le réseau a pour vocation de créer un lien pérenne entre les équipes de recherche intéressées par les aspects théoriques, numériques ou expérimentaux des transferts en milieu hétérogène. Cette démarche, menée depuis longtemps sur les sites du SO H+, est également mise en œuvre sur les nouveaux sites du SOERE H+international. La liste des équipes utilisant les données du réseau de H+France est donnée dans la fiche synthétique en annexe 6. Nous complétons ici cette liste pour les deux nouveaux sites pilotés par des équipes françaises dans les SOERE H+ (annexe 2).

Positionnement actuel du SOERE par rapport à l’objectif d’observation à long terme.

L'observation sur une longue durée, typiquement supérieure à 10 ans, est motivée par le besoin de connaître les principaux processus qui contrôlent l'évolution autant physique que chimique des aquifères. Nous suspections des constantes d'évolution relativement longues ; les séries temporelles qui ont démarré en 2002 sur le SO H+France ont conforté cette intuition. Les principaux objectifs pour ce suivi long terme sont :

Analyser la réponse des aquifères aux sollicitations physiques.

Sur le site du Llobregat, la qualité chimique de l'eau est en évolution après 50 ans d'exploitation. La figure ci-dessous montre la progression de l'intrusion d'eau saline due à la surexploitation de l'aquifère. La barrière hydraulique mise en place à pour but de faire reculer cette intrusion.

Figure 2: Concentration en chlorure de 1965 à 1995 interpolées pour l'aquifère du Llobregat. La couleur orange représente de fortes concentration en sel.

Quantifier l'impact des forçages évolutifs liés au changement de l'occupation des sols ou au changement climatique.

L'exemple du site d'Hyderabad montre des changements drastiques de gestion de l'eau sur les 25 dernières années. Sur le bassin versant de Maheshwaram, le nombre de forage est passé de 2 à 929 en 15 ans. Depuis l’inauguration de l’aéroport international proche, l’occupation du territoire est en train d’évoluer d’un mode rural vers un mode périurbain. Cet observatoire permet de caractériser l’impact des changements d’occupation sur les ressources en eau souterraine. Le changement d’occupation du sol sera suivi par l’acquisition d’imagerie satellitaire haute résolution et l’impact en termes de prélèvements d’eau souterraine sera établi par la réalisation d’une campagne de mesure sur terrain. Depuis 2002, des campagnes d’échantillonnage des eaux souterraines sont organisées régulièrement dans l’optique de caractériser la variabilité spatiale de la composition chimique et isotopique de la nappe et son évolution à l’échelle saisonnière et pluriannuelle.

Figure 3: Localisation des forages sur le bassin versant de Maheshwaram. En 15 ans, le nombre de forage est passé de 2 à 929.

Obtenir des mesures représentatives de la variabilité climatique naturelle pour quantifier les flux et le transport des éléments dans le cycle hydrologique.

L'obtention de mesures dans des conditions climatiques différentes et représentatives de la variabilité naturelle nécessite une durée d'observation longue. A titre d'exemple, les mesures gravimétriques effectuées sur le site du Durzon permettent de caractériser la recharge effective du système sur de longues périodes. Ce site présente une augmentation pluriannuelle qui n’est pas visible sur les autres sites. La continuation de ces mesures et les bilans hydriques long terme (10 ans) sur cette portion du Larzac permettront de déterminer si nous assistons véritablement à une recharge de l’aquifère.

Ces observations long-terme sont complétées par des mesures ponctuelles visant à caractériser les propriétés constantes du site, ainsi que des campagnes expérimentales visant à la fois à comprendre l’organisation spatiale des processus physico-chimiques, et à en tirer une paramétrisation des modèles. Un des objectifs du SOERE H+est de développer cette démarche “expérimentale de terrain” – au-delà de l’exemple classique de l’essai de puits – pour réussir la démarche couplée données / modélisation.