Flux hyporhéiques, échanges nappes-rivières
Le projet « Flux hyporhéiques, échanges nappes-rivières » a pour objectif de comprendre les échanges entre la nappe souterraine et l’eau de la vallée de la Sélune. Cette connaissance permettra de prévenir les changements physiques, chimiques et biologiques que la remise en continuité va engendrer sur la qualité de l’eau de la Sélune.
Le projet en bref…
| Titre complet | Impact de l’arasement des barrages sur les flux hyporhéiques et les échanges nappe rivière de la Sélune (LEARN) |
| Objectifs | 1. Caractériser les conditions hydrauliques des écoulements. 2. Mesurer les flux hyporhéiques et les échanges nappe-rivière. 3. Identifier les facteurs géochimiques et biologiques de contrôle de ces flux. |
| Sujet(s) d’étude | Flux d’eau; Zone hyporhéique, Nappe souterraine; Qualité de l’eau; Communauté microbienne. |
| Méthodes utilisées | Suivi de paramètres physico-chimiques et sédimentaires; Conductivité électromagnétique; Capteurs de pression différentiels; Mesure directe de flux d’eau hyporhéique; Synthèse des données hydrogéologiques. |
| Coordinateur(s) | Alain Crave |
| Laboratoires impliqués | UMR Géosciences, Rennes UMR Ecosystèmes, Biodiversité, Evolution (ECOBIO), Rennes ARMINES Centre de Géosciences |
Contexte scientifique
La remise en continuité de la Sélune avec l’effacement de ses barrages peut avoir un impact notable sur l’hydrologie et le transfert de sédiments dans le cours d’eau. Cela peut également engendrer un décolmatage à l’amont et un colmatage à l’aval du lit de la Sélune. La restauration de la vallée de la Sélune offre une opportunité unique en Europe pour étudier la continuité verticale et latérale des flux d’eau entre la rivière, la zone hyporhéique, les berges et la nappe souterraine.
Plusieurs questions fondamentales et encore peu explorées se posent, notamment :
- Quels sont les gradients physico-chimiques à l’interface eau/sédiment résultants des écoulements sur et dans la matrice du lit de la rivière, des biofilms et des flux d’eau entre la rivière et la nappe sous-jacente ?
- Quel peut être l’impact potentiel d’un colmatage de la Sélune sur la ressource en eau du Canton de Ducey ?
- Quelle est la distribution spatiale du colmatage et sa dynamique ?
- Quel est l’impact de l’abaissement du niveau d’eau sur l’hydrogéologie du bassin versant ?
Sujet(s) d’étude
Le projet traite des échanges entre la nappe souterraine et la rivière. Les propriétés physico-chimiques et biologiques de l’eau sont également considérées.
Objectifs
- Le premier objectif du projet est de documenter et de comprendre le fonctionnement de la zone hyporhéique dans un contexte de variations hydrologiques (onde de crues, variations de niveau de nappe) et sédimentaires (colmatage, variations de rugosité et compacité).
- Le deuxième objectif sera d’interpréter les données et de développer un modèle numérique (sur la base de modèles bio-géochimiques proposés dans la littérature) du fonctionnement hyporhéique en fonction des conditions limites hydrauliques et sédimentaires de la rivière. Ce modèle sera capable de prédire la variabilité des conditions physico-chimiques et de l’activité microbienne associée.
Méthodologie
Une part importante du projet est consacrée à la mise en œuvre d’une métrologie novatrice, issue des programmes de recherche nationaux et européens, pour mesurer in-situ les flux d’eau et les concentrations en gaz dissous au sein de la matrice du lit de la rivière. L’ensemble des données sera exploité pour calibrer et valider des modèles d’écoulement à différentes échelles, les processus d’oxydo-réduction et l’activité bactérienne au sein de la zone hyporhéique. A ce titre, ce projet est basé sur un partenariat entre plusieurs équipes impliquées dans les programmes d’études nationaux et internationaux sur les échanges nappe/rivière et la zone hyporhéique.
Résultats et conclusions
Ce projet de recherche est en cours. Les résultats et conclusions seront élaborés ultérieurement.
Publications et rapports
Ce projet de recherche est en cours. Vous retrouverez ici la liste des rapport et publications.
Le projet « flux hyporhéiques, échanges nappe-rivière » fait partie de la seconde phase du programme scientifique Sélune. Retrouvez tous les projets de recherche sur cette page.